電動(dòng)勢(shì)與反電動(dòng)勢(shì)

根據(jù)電磁定律，當(dāng)磁場(chǎng)變化時(shí)，附近的導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其方向符合法拉第定律和楞次定律，與原先加在線(xiàn)圈兩端的電壓正好相反。這個(gè)電壓就是反電動(dòng)勢(shì)。?

反電動(dòng)勢(shì)是指與電源的電動(dòng)勢(shì)方向相反的電動(dòng)勢(shì)。電路中存在多個(gè)電源時(shí)可能出現(xiàn)反電動(dòng)勢(shì)。比如同一導(dǎo)軌回路上的兩根金屬棒切割磁場(chǎng)的速度不等，有可能出現(xiàn)反電動(dòng)勢(shì)；動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)同時(shí)存在時(shí)可能出現(xiàn)反電動(dòng)勢(shì)。對(duì)線(xiàn)圈而言，其中的通電電流發(fā)生變化時(shí)就會(huì)在線(xiàn)圈的兩端產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)。比如LC振蕩電路中電感線(xiàn)圈兩端電壓的變化與反電動(dòng)勢(shì)緊密聯(lián)系；電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，反電動(dòng)勢(shì)也伴隨產(chǎn)生了。?

電動(dòng)機(jī)的原理初中就能理解，是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，通電的線(xiàn)圈在磁場(chǎng)里受到磁場(chǎng)對(duì)它的安培力的作用，使得線(xiàn)圈繞軸旋轉(zhuǎn)。安培力是線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力來(lái)源。如果我們只看到安培力的動(dòng)力作用，電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈會(huì)不斷地加速，這顯然是不可能的，因?yàn)槊總€(gè)電動(dòng)機(jī)都有一個(gè)最大的轉(zhuǎn)速。這個(gè)最大的轉(zhuǎn)速是如何形成的呢？?

通電瞬間線(xiàn)圈幾乎不動(dòng)而電流最大，安培力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩遠(yuǎn)大于阻力矩，線(xiàn)圈開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)它就開(kāi)始切割磁感線(xiàn)，在線(xiàn)圈中產(chǎn)生一個(gè)“反向電動(dòng)勢(shì)E反”，與加載在線(xiàn)圈外部的電勢(shì)差U（外部電源提供）相反，起減小電流的作用。開(kāi)始時(shí)刻反向電動(dòng)勢(shì)很小，電流很大，安培力的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩較大，轉(zhuǎn)速逐漸加大。隨著轉(zhuǎn)速的加大，反向電動(dòng)勢(shì)增大，線(xiàn)圈中的電流也就減小了，安培力的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩減小到與阻力矩抗衡時(shí)就是電動(dòng)機(jī)的最大速度的時(shí)候。?

電壓和電動(dòng)勢(shì)的主要區(qū)別

在電場(chǎng)中，將單位正電荷由高電位點(diǎn)移向低電位點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做的功稱(chēng)為電壓，電壓又等于高低兩點(diǎn)之間的電位之差，其表達(dá)式為

U=W/Q

式中W-電場(chǎng)力做的功，焦耳；

Q-電荷量，庫(kù)侖；

U-高低兩點(diǎn)之間的電壓，伏特。

電壓的正方向規(guī)定為高電位指向低電位，即電位降的方向。

在電場(chǎng)中，將單位正電荷由低電位移向高電位時(shí)外力所做的功稱(chēng)為電動(dòng)勢(shì)E。其表達(dá)式為E=W/Q，電動(dòng)勢(shì)的正方向規(guī)定為由低電位指向高電位，即電位升的方向。

電壓和電動(dòng)勢(shì)的主要區(qū)別是，電壓是反映電場(chǎng)力做功的概念，其正方向?yàn)殡娢唤档姆较颍欢妱?dòng)勢(shì)則是反映外力克服電場(chǎng)力做功的概念，其正方向?yàn)殡娢簧姆较颍瑑烧叩姆较蛳喾吹?，電壓和電?dòng)勢(shì)的基本單位為伏特（V），此外還有千伏（kV），毫伏（mV）等。

一、電動(dòng)勢(shì)和電壓的單位相同，都是伏特（V）

二、電動(dòng)勢(shì)和電壓的物理意義是不同的，電動(dòng)勢(shì)表示了外力（非電場(chǎng)力）做功的能力，而電壓表示電場(chǎng)做功的能力。

三、電動(dòng)勢(shì)和電壓方向如下圖所示。

電動(dòng)勢(shì)有方向，并且與電壓方向相反。電動(dòng)勢(shì)方向是電位升高的方向，電壓方向是電位降低的方向。

四、電動(dòng)勢(shì)只存在于電源的內(nèi)部，而電壓存在于電源的兩端，并且存在于電源外部電路中。例如，電阻兩端存在電壓，外電路中的每一個(gè)元器件兩端都存在電壓。

五、電流在電源的外部電路中（稱(chēng)為外電路）是從高電位流向低電位的，這是電場(chǎng)力在做功。在電源的內(nèi)部（稱(chēng)為內(nèi)電路），電流從低電位流向高電位，這是外力在做功。

六、電源如同一個(gè)“電荷泵”，將電源負(fù)極端的電荷搬到正極，使電源正極端的電位高于負(fù)極端的電位，一旦外電路接通，電路中就有電流流過(guò)，電流的通路是由外電路和內(nèi)電路組成的。

七、當(dāng)電源兩端不接負(fù)載時(shí)，電源中沒(méi)有電流，在電阻上沒(méi)有電壓，所以電源端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)。

電源內(nèi)部存在一個(gè)電阻，通常情況下電源內(nèi)阻越小越好。

八、當(dāng)電源兩端接上負(fù)載后，電路中的各電壓之間的關(guān)系如下

即電源電動(dòng)勢(shì)等于電源內(nèi)阻兩端電壓加上負(fù)載電路兩端電壓。

電源內(nèi)阻越小，電源兩端的電壓就越大。新電池的內(nèi)阻小，所以裝入手電筒里后燈泡比較亮。