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凡亿专栏 | 电路的微观机理讨论:电池电源和磁生电源
电路的微观机理讨论:电池电源和磁生电源
1.电动势一般这个词说的电源,也就是电源对电路整体的提供能量的能力,做功的能力,可以看成正极指向负极的电场力,但这个电场力是沿着导线分布的,并不是空间位置。电就是电,动意为推动,势说的是势能,势能理解成作用力差即可。电路里的所有动作,所有能量,最终来自于电源,电动势描述电源做功提供能量的能力。位能即势能。力差,位能差,势能差,浓度差可以理解成同一概念。电池电源:靠化学反应在负极累积电子,电子越多,互相排斥力越大,负极电子所在势能越大,也就是电动势越大,也可以说成电源电压越高。正负极的化学反应是相互牵制的,正极得到电子反应,负极才会反应产生电子,所以这就要求有回路电池才能工作,电池的化学反应就是维持负极和正极的电子浓度差,这个浓度差就是电势差,电势差看成电池的电压。负极的电子聚集,正极没有电子,浓度高的负极产生排斥力,有一点浓度差,力都会很大,把负极的电子向正极推动,形成电流;电子被推动的过程中,推力不断转换成其他能量,如动能,电子本身的能量等,这些能量又进一步通过不同的元件的机理得以转化,比如电阻能电子碰撞生热,led发光灯;电路里所有的过程都是电源端电动势的推动,电能统统来自电源;瞬时的阻抗,在一定的电动势下,激发出一定的电流;电流流过一些元件后,力变小了,到了电路末端,力还小了已经;电路中,电流流过元件会形成压降,有的压降是能量消耗,有的压降是半导体控制。两个电池串联:其中一个电池的正极接在另一个的负极上,本来没串联是,电池化学反应基本停止,负极和正极有电位差,是电池电压。串联后,一个电池负极的电子进入另一个电池的正极,促使接正极的电池进一步化学反应,这样接正极的电池的负极生成的电子是两个电池单独反应的和,所以串联力差变大,电动势加倍。两个电池并联:负极接负极,两个电池同时化学反应,结果电子浓度达到各自一般的时候,化学反应不再进行,浓度差等于单个电池反应的值,电压没变,但是提供电子的能力增加了,也即是容量增加。?磁生电源:磁生电, 直接生成了力差,并不像电池,电子积累产生力差,磁直接生成了力差,也就是电动势,电动势推动电路里的电荷运动做功,形成电路现象。两个磁生电源串联:实际是电子经过一个电源后,所受的力没有减少,又经过了一个电源,受力再次增加,结果就是电势差是两个电源的和。两个磁生电源并联:两个电源并联后,电源端负极电子受力和一个电源时候相同,只是提供电子的能力增加了。2.电压电源的电压是电动势。回路里的电压是电能被消耗后,单位电荷在两点间的位能差,是结果;同时,半导体类的器件产生的电压不是电能消耗,而是控制了电荷行为,这时候理解成势能差,是结果,也可以是动因。3.电流电动势以链条形式推动电路中的电子运动,这个运动的链条就是电流,电动势先从电源端开始,进入电路,开始位能很高,不断试探阻抗,生成电流,能量消耗,电位降低;直到之后,电动势遍布电路,电流稳定。4.电压降电动势推动电子运动,电子获取能量后,能量在元件内部得意转换,得意利用,这样元件两端的电位就降低了,形成电压降。?
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