在解释这个问题之前,首先要理解电位、电压、电流、电动势的相关概念
电位
电位表示电路某处势能的高低。电位好比水位,它的高低需要一个参考点,把这个参考点叫作零电位点。
如上图:
假设以C点为参考点,那么C点水位为0米,B点水位为50米,A点水位为150米。假设以B点为参考点,那么C点水位为-50米,B点水位为0米,A点水位为100米。假设以A点为参考点,那么C点水位为-150米,B点水位为-100米,A点水位为0米。
然后我们把它放到电路里来,如图:
以A点为参考的,那么A点的电位为0V,B点电位为1.5V。由于同一条导线电位相等,所以B=C=F=1.5V,A=E=0V。
以B点为参考的,那么B点电位为0V,A点的电位为-1.5V。由于同一条导线电位相等,所以B=C=F=0V,A=E=-1.5V。
以其他点为参考的,以此类推...
从这里分析我们可知,参考点不同时,各点的电位是不相等的。
电压
两点之间的电位之差叫电位差,所以电压=电位差。
根据上图分析我们可以得出:
以A点为参考时,E的电位为0V,F的电位为1.5V,所以灯两端的电压为1.5V-0V=1.5V。以B点为参考时,E的电位为-1.5V,F的电位为0V,所以灯两端的电压为0V-(-1.5V)=1.5V。
通过计算可知,当参考点不同时,电位虽然不同,但是电压却是相等的。
电流
我们前面提到过,电位好比水位。水要想自然流动,那就必须要有落差(水位差),即水压。另外还需要有通路。
电流表示电荷在导体中的定向移动。同样,要想电荷在导体中朝一定方向移动,那就必须要有电位差,即电压。另外也需要有通路。
在直流电路中正极电位最高,负极最低,所以电流会从正极流向负极。在交流电路中,正负是一直变化的,所以电流才会在零线火线中来回流动。
电动势
电动势表示电源把电荷从低电位提高到高电位的能力。
如图,电流从正极(电位最高点)出发,通过开关、灯回到负极(电位最低点)。那么电动势是指在电源把电荷从负极提高到正极的能力,它的方向是从负极到正极。好比水泵把水从低的地方抽到高的地方。
整个电路就是,电流从电位最高点正极出发,通过开关、灯泡回到了电位最低点负极。然后由于电池电动势的作用,电流又从负极回到正极,就像一个水泵把从高处流下来的水从低处又抽回到高处。
明白了上面这些,然后我们就可以来分析这个题目了。题目是“当一个电源的正接到另一个电源的负会怎样?”
题目答案
根据题意先画一个图,为了方便分析,我给它各点标上字母。
假设一个1.5V的电池和一个1V的电池,它们头尾相接(正极接负极),那么它们的电压是多少?
解:电压就是电位差,要计算它们两端电压多少,就需要先知道它们两端的电位分别是多少。假设以A点为参考点,那么A点的电位为0V。
由于左边电池电动势的作用,把A点0V的电位提高了1.5V,所以B点的电位为1.5V。同样的,因为右边电池电动势的作用,把B点电动势又提高了1V,所以C点的电位为1.5C+1V=2.5V。
就像一个水泵先把水从0水位抽高1.5米,然后在1.5米处又一个水泵把水又抽高了1米,合计一共抽高了2.5米。
现在两个电池两端的电压就可以计算出来了,U=2.5V-0V=2.5V。
思维提升
给大家留个思考题,如果把两个电池负极和负极相连、正极和正极相连,又会怎么样呢?
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以上就是我的一些个人见解,如果还有其他观点,欢迎留言学习交流!
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