端电压

端电压指电源正负两极之间的电压,又称路端电压或端压。它等于电场力沿外电路把单位正电荷从电源正极移动到电源负极所作的功。 

端电压基本信息

中文名 端电压 外文名 terminal potential
释    义 电源正负两极之间的电压 分    类 开路端电压、闭路端电压
公    式 欧姆定律 规    律 能量守恒定律

当电源放电时(对外电路作功),它等于电源的电动势减去电源内阻上的电压降,即

(放电)。当电源充电时,它等于电源的电动势与电源内阻上的电压降之和,即
(充电)。蓄电池和新的干电池内阻很小,
,其端压与电动势近似相等。对有内阻电源,当外电路断开时,
,路端电压在数值上才等于电源的电动势,即
。一般情况下,
,两者之差是

端电压造价信息

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电动势是对电源而言,它就是电源把单位正电荷从负极经电源内部移到正极时,非静电力所做的功;电压是针对一般电路中的两个点而说的,即某段电路两端的电压,也就是电场力把单位正电荷从某点沿电路移到另一点时,所做的功。实际电路中:电源电动势约等于电路的开路电压;路端电压是指电源外电路两端的实际电压,其又有开路端电压(简称开路电压)和闭路端电压(简称端电压)之分。电压表不能直接测量电源的电动势,而实际测量开路电压时,电压表的内阻不可能无穷大(未真正开路),所测结果存在一定误差。

电源的电动势

等于电源没有接入电路时电源两极间的电压。路端电压
(简称端电压)是外电路两端的电压,又叫做外电压;路端电压有开路端电压和闭路端电压之分,都用字母
表示。

全电路的欧姆定律:

或者

其中

是外电路的电压降即端电压,
是内电路的电压降。

当外电阻
变成无穷大时(外电路断开),
变为零;
。表明:外电路断开时的路端电压等于电源的电动势。这时,将电压表直接接在电源两极上,测出来的路端电压并不准确的等于电动势。但由于电压表的电阻很大,很小,
很小,所以
相差很小。如果要求不高,用这种方法测电动势很方便。

从能量守恒角度分析,开路时
,电池内部的化学能转化为静电场的静电能,并形成一定的电势差
,这时的电势差等于电源的电动势,即开路时端电压等于电动势,若把开路时的端电压记为开,则有
;闭路时
,由化学能转化为静电场的静电能不仅形成一定的电势差
(端电压),还包括电流(非静电力的作用)在电源内部的消耗,即
,符合能量守恒定律。

简而言之,电源电动势描述非静电力(电池内的化学能)做功的能力;路端电压描述静电力(电场能)在外电路做功的能力。当开路

(电流在电源内部的消耗为零)时,才有开路电压等于电动势
。电压表实际测量电源电动势时,其内阻很大但不可能无穷大到开路,所测结果是端电压而非电源电动势,然而其值很接近电源电动势。

端电压指电源正负两极之间的电压,又称路端电压或端压。它等于电场力沿外电路把单位正电荷从电源正极移动到电源负极所作的功。即等于外电路上的电压降

路端电压有开路端电压和闭路端电压之分,都用字母

表示。

端电压常见问题

  • 端电压和线电压

    端电压是对零电压(将零线视为参考点),通常也等于对地电压。线电压是相间电压通常端电压220v,线电压380v

  • 电动机全压启动 端电压相对值

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<正>对于电力系统来说,负荷功率及发电机组出力均是时变的,运行方式不同,网络结构也不同。系统故障、线路参数、负荷功率变化等均会引起电力系统功率的不平衡,这正是引起系统电压偏离标称值的根本原因。不计线路分布电容影响时,供电线路的等值电路

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大功率开关电源在使用中,负载端的电压会与输出线长短、负载大小有关。负载端电压会随着供电距离增长和负载增大而下降。本文针对这一现象提出了一种远端电压差分采样的补偿电路,在一定的供电距离和负载的条件下解决电源负载端电压会随着供电距离增长和负载增大而下降现象,保持负载端电压稳定;并设计了最大线压降补偿电压保护电路,可以有效防止电源在使用中由于线压降的增加而导致电源输出功率超出额定功率而损坏电源的现象发生。

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电动势与路端电压的异同

电动势与电势差(电压)是容易混淆的两个概念。前面已讲过,电动势是表示非静电力把单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功;而电势差则表示静电力把单位正电荷从电场中的某一点移到另一点所做的功。它们是完全不同的两个概念。

电源的路端电压是指电源加在外电路两端的电压,是静电力把单位正电荷从正极经外电路移到负极所做的功。电源的电动势对一个固定电源来说是不变的,而电源的路端电压却是随外电路的负载而变化的。它的变化规律服从含源电路的欧姆定律,其数学表达式为

U=E-Ir

式中U为路端电压,Ir为电源的内电压,也叫内压降。对于确定的电源来说,电动势E和内电阻r都是一定的,从上式可以看出,路端电压U跟电路中的电流有关系。电流I增大时,内压降Ir增大,路端电压U就减小;反之,电流I减小时,路端电压U就增大。

在电源放电的情况下,当外电路中没有反电动势时,路端电压U=IR(R是外电路的总电阻)。根据含源电路的欧姆定律可得I=E/(R r),即电流I的大小随外电阻R而变化。因此,路端电压U也随外电阻R而变化。R增大时,根据I=E/(R r),I减小,根据U=E-Ir,U增大;同理R减小时,I增大,U减小。当外电路断开时,R变为无限大,I变为零,内压降Ir也变为零,这时路端电压等于电源的电动势。

但是不能认为路端电压一定小于电动势。在电源被充电时,电源内部的电流是从电源正极流向负极,内压降的方向与电动势的方向相反,电源的电动势是反电动势,这时路端电压等于电动势与内压降之和,即U=E Ir,路端电压大于电动势。2100433B

电源的路端电压是指电源加在外电路两端的电压,是静电力把单位正电荷从正极经外电路移到负极所做的功。对于确定的电源来说,电动势E和内电阻r都是一定的。

理想电动势源不具有任何内阻,放电与充电不会浪费任何电能。理想电动势源给出的电动势与其路端电压相等。

在实际应用中,电动势源不可避免地有一定的内阻。实际电动势源的电阻可以视为一个理想电动势源串联一个电阻为内阻的电阻器。电源的电动势对一个固定电源来说是不变的,而电源的路端电压却是随外电路的负载而变化的。内阻的大小取决于电动势源的大小、化学性质、使用时间、温度和负载电流。

电动势电源充电

在电源被充电时,电源内部的电流是从电源正极流向负极,内压降的方向与电动势的方向相反,电源的电动势是反电动势,这时路端电压等于电动势与内压降之和,即

,电路端电压大于电动势。

电动势电源放电

在电源放电的情况下,当外电路中没有反电动势时,路端电压的变化规律服从含源电路的欧姆定律,其数学表达式为:

为电源的内电压,也叫内压降。可得
,即电流I的大小随外电阻R而变化。电流I增大时,内压降Ir增大,路端电压U就减小;反之,电流I减小时,路端电压U就增大。

电动势电源断开

当电源的外电路断开时,R可看作无限大,I变为零,内压降Ir也变为零,这时电源内部的非静电力与静电场力平衡。路端电压等于电源的电动势。

电动势是描述电源性质的重要物理量。电源的电动势是和非静电力的功密切联系的。所谓非静电力,主要是指化学力和磁力。在电源内部,非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷做功,这个做功的物理过程是产生电源电动势的本质。非静电力所做的功,反映了其他形式的能量有多少变成了电能。因此在电源内部,非静电力做功的过程是能量相互转化的过程。电源的电动势正是由此定义的,即非静电力把电子从正极移到负极极所做的功与该电荷电量的比值,称电源的电动势。用公式表示为

E=W/q

由上式可知,电动势的物理意义为,在电源内部,非静电力把单位正电荷从负极移送到正极时所做的功。

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