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【課業】物理筆記—電壓
發表于: 2022/06/27
(一)電位與電位差
A、電位:
(1) 比較下列各圖的差異:
甲、圖 1,將一物體由較高的 A 處自由釋放,因地球引力影響,物體將移動至較低的
B 處。
乙、圖 2,將正電荷由距帶負電體較遠的 A 處自由釋放,由於異性電間的吸引力,正
電荷將移動至距離較近的 B 處。
丙、圖 3,將正電荷由距帶正電體較近的 A 處自由釋放,由於同性電間的排斥力,正
電荷會移動至距離較遠的 B 處。
(2) 高低電位是相對的,若正電荷可由 A 處自由移動至 B 處時,則 A 處為高電位,B 處為低電位。
(3) 若電荷要從低電位移動至高電位時,則需要外力作功,
B、電位差:
(1) 水位與水流的關係:: 甲、水面的高度稱為水
位,若相連水位不同的 兩個水槽,此時水位差 將驅使水由高水位流 向低水位。
乙、當水位等高時,水將停止流動。 丙、若要讓水繼續不斷的流動,可以在水槽間連以附抽水馬達的水管,將低水位的水
往高水位抽送。 (2) 電位與電流的關係:
甲、電位高低決定電流的方向,電流由高電位流向低電位。 乙、電池的正極為高電位,負極為低電位,故電流將由電池正極經導線流向負極。 丙、乾電池是利用化學能轉換成電能的裝置。 丁、電池兩極的電位高低不同,有了電位差,稱為電壓,其公制單位伏特(V)。
(一) 電壓: A、意義:
(1) 驅使電子流動,產生電子流的原動力,稱為電壓,又稱為電位差,一般以 V 表示。 (2) 電源是產生電位差的裝置,例如:電池、直流電源、交流電源、發電機。 (3)電池的正極為高電位,負極為低電位,因而出現電位差 (即電壓) 來驅動電荷持續不斷的流動,產生電流。
B、單位:
(1) 電壓的單位是伏特(V)。
(2) 1 伏特=1 焦耳/庫侖。
(3) 每 1 庫侖的電量經過電池,獲得 1 焦耳的能量,稱為 1 伏特。 (4) 一般的乾電池電壓為 1.5 伏特,表示:
甲、電池正極的電位比負極高出 1.5 伏特。
乙、『每 1 庫侖的電荷,經過電池後,獲得 1.5 焦耳的電能』。 C、 公式:
(1) 電壓=電能/電量
(2) V=E/Q ➔ E=QV。 D、 電壓的測量:
(1) 測量電壓的儀器,叫做伏特計,內部有一個高電阻。
(2) 伏特計與待測的電路需並聯使用,連接時,伏特計的+端接
高電位處,-端接低電位處。
(3) 伏特計內部電阻極大,可直接與電池相連接,測量電池的電壓。 (4) 儀器測量前需先歸零。
(5) 使用伏特計時,伏特計由最大的讀數範圍慢慢調至較小的範圍,
以避免儀器損毀。
(6) 伏特計使用可以直接和電池相連接,測量電池的電壓。
E、總電壓:
(1) 電池串聯的數目愈多,電壓會愈大,但是使用的時間不變。
V =V+V+...... 串12
(2) 電池並聯的數目愈多,電壓不變,但是使用的時間會變長。 V =V=V=......
並12
(二)電路 A、利用金屬導線將電源及各種電器連接而成的迴路,稱為電路。 B、電路的分類:
(1) 通路:能使電流流通的封閉迴路,稱為通路。 此時電路中的電器會發生作用。
(2) 斷路:電流無法流通的電路,稱為斷路。 此時電路中沒有電流通過。
(3) 短路:電器的兩端被低電阻的導線跨接,電流未流經電器形成短路。 若電路間形成短路,則電路中的電阻極小,電流極大,易造成電線走火。
C、 電器的聯接方式:
(1) 串聯:兩燈泡以串聯方式連接,其中一個燈泡損壞,整個電路即成斷路。 (2) 並聯:兩燈泡以並聯方式連接,其一個燈泡損壞,另一燈泡仍然會亮。
家庭、學校的電燈或電器的連接方式為並聯。
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