高中物理 - 电源的工作原理
1.电源工作过程
如图所示高中物理的电路原理,
在外电路中:有一个由正极指向负极的电场,正电荷在静电力作用下从电源正极流向负极。
在内部电路中:由于电源的正负极两极始终保持一定数量的正负电荷,因此,电源内部始终存在一个由正极指向负极的电场。在这个电场中,正电荷所受的静电力阻止它继续向电源正极移动。因此,电源中要使正电荷向正极移动,就必须有“非静电力”使正负极做功,把正电荷从电源负极移动到正极,这样电荷的势能就增大了,电源也就随之增大。
2.非静电力的本质
在电池中,非静电力是将化学能转化为电势能的化学反应;在发电机中,非静电力是将机械能转化为电势能的电磁反应。
3. 了解电源
从能量转换角度来说,电源是一种利用非静电力做功,将其他形式的能量转换成电势能的装置。
非静电力只在电源内部做功,静电力则在整个闭环内做功,根据能量守恒定律,非静电力所作的功的量就是其他形式能量转换成电势能的量。
例子:下列哪项关于电源的表述是正确的?
A、电源外部有一个从正极指向负极的电场,电源内部有一个从负极指向正极的电场。
B.在电源外电路中,正电荷受电场力作用从负极向正极移动。
C.在电源内部电路中高中物理的电路原理,正电荷在非静电力的作用下从负极向正极移动。
D.在电池中,化学能通过化学反应转化为电势能。
【解析】无论电源内部还是外部,电场指向都是从正极指向负极。选项A错误。在外电路中,正电荷受电场力的作用从正极向负极移动,而在内部电路中,正电荷从负极向正极移动。由于电场力与正电荷的定向运动方向相反,所以必须有一个非静电力作用在正电荷上,使其从负极向正极移动。选项B错误,C正确。在干电池中,通过化学反应把化学能转化为势能。选项D正确。
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