电动势与反电动势!电压和电动势的主要区别

电动势与反电动势

根据电磁定律，当磁场变化时，附近的导体会产生感应电动势，其方向符合法拉第定律和楞次定律，与原先加在线圈两端的电压正好相反。这个电压就是反电动势。 

反电动势是指与电源的电动势方向相反的电动势。电路中存在多个电源时可能出现反电动势。比如同一导轨回路上的两根金属棒切割磁场的速度不等，有可能出现反电动势；动生电动势和感生电动势同时存在时可能出现反电动势。对线圈而言，其中的通电电流发生变化时就会在线圈的两端产生反电动势。比如LC振荡电路中电感线圈两端电压的变化与反电动势紧密联系；电动机线圈在转动时，反电动势也伴随产生了。 

电动机的原理初中就能理解，是将电能转化为机械能的装置，通电的线圈在磁场里受到磁场对它的安培力的作用，使得线圈绕轴旋转。安培力是线圈转动的动力来源。如果我们只看到安培力的动力作用，电动机的线圈会不断地加速，这显然是不可能的，因为每个电动机都有一个最大的转速。这个最大的转速是如何形成的呢？ 

通电瞬间线圈几乎不动而电流最大，安培力产生的转动力矩远大于阻力矩，线圈开始转动。线圈转动时它就开始切割磁感线，在线圈中产生一个“反向电动势E反”，与加载在线圈外部的电势差U（外部电源提供）相反，起减小电流的作用。开始时刻反向电动势很小，电流很大，安培力的转动力矩较大，转速逐渐加大。随着转速的加大，反向电动势增大，线圈中的电流也就减小了，安培力的转动力矩减小到与阻力矩抗衡时就是电动机的最大速度的时候。 

电压和电动势的主要区别

在电场中，将单位正电荷由高电位点移向低电位点时电场力所做的功称为电压，电压又等于高低两点之间的电位之差，其表达式为

U=W/Q

式中W-电场力做的功，焦耳；

Q-电荷量，库仑；

U-高低两点之间的电压，伏特。

电压的正方向规定为高电位指向低电位，即电位降的方向。

在电场中，将单位正电荷由低电位移向高电位时外力所做的功称为电动势E。其表达式为E=W/Q，电动势的正方向规定为由低电位指向高电位，即电位升的方向。

电压和电动势的主要区别是，电压是反映电场力做功的概念，其正方向为电位降的方向；而电动势则是反映外力克服电场力做功的概念，其正方向为电位升的方向，两者的方向相反的，电压和电动势的基本单位为伏特（V），此外还有千伏（kV），毫伏（mV）等。

一、电动势和电压的单位相同，都是伏特（V）

二、电动势和电压的物理意义是不同的，电动势表示了外力（非电场力）做功的能力，而电压表示电场做功的能力。

三、电动势和电压方向如下图所示。

电动势有方向，并且与电压方向相反。电动势方向是电位升高的方向，电压方向是电位降低的方向。

四、电动势只存在于电源的内部，而电压存在于电源的两端，并且存在于电源外部电路中。例如，电阻两端存在电压，外电路中的每一个元器件两端都存在电压。

五、电流在电源的外部电路中（称为外电路）是从高电位流向低电位的，这是电场力在做功。在电源的内部（称为内电路），电流从低电位流向高电位，这是外力在做功。

六、电源如同一个“电荷泵”，将电源负极端的电荷搬到正极，使电源正极端的电位高于负极端的电位，一旦外电路接通，电路中就有电流流过，电流的通路是由外电路和内电路组成的。

七、当电源两端不接负载时，电源中没有电流，在电阻上没有电压，所以电源端电压等于电源电动势。

电源内部存在一个电阻，通常情况下电源内阻越小越好。

八、当电源两端接上负载后，电路中的各电压之间的关系如下

即电源电动势等于电源内阻两端电压加上负载电路两端电压。

电源内阻越小，电源两端的电压就越大。新电池的内阻小，所以装入手电筒里后灯泡比较亮。