用久了的干电池电动势改变是因为内部非静电力作用减弱,还是因为内阻增加?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/27 18:38:55
用久了的干电池电动势改变是因为内部非静电力作用减弱,还是因为内阻增加?
用久了的干电池电动势改变是因为内部非静电力作用减弱,还是因为内阻增加?
用久了的干电池电动势改变是因为内部非静电力作用减弱,还是因为内阻增加?
电动势的定义“在电源内部搬运单位正电荷从电源的负极到正极,非静电力所做的功”.对干电池,这个“非静电力”是化学力.电池使用日久,电池内部的化学物质消耗殆尽,化学力随之减小,电动势自然下降.
当外电路断开时,外电路两端的电压——路端电压,就等于电源的电动势.外电路断开,整个电路上都没有电流,当然谈不上内电阻上的电压降.足见,用久的电池电动势的降低,完全是非静电力作用减小的原因,与电池内阻无关.当然,随着电池的使用,内电阻也会相应增大.
内部非静电力作用减弱
电池是将化学能转化为电能的装置。电池内化学物质发生化学反应时，由于非静电力做功，在电池的两极分别积累出正、负电荷，从而在正、负极间形成电势差。对于新电池没有接入电路时电源两端的电压是非静电力与电场力动态平衡的结果，化学反处于暂停状态，此时的值反应了电池化学反应的特性——电池两端电压的最大值，从这层意义上讲它是不变的。用久了的电池放置一段时间电池正、负极的带电量随反应时间的增长而增大，从而两端的电压...
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电池是将化学能转化为电能的装置。电池内化学物质发生化学反应时，由于非静电力做功，在电池的两极分别积累出正、负电荷，从而在正、负极间形成电势差。对于新电池没有接入电路时电源两端的电压是非静电力与电场力动态平衡的结果，化学反处于暂停状态，此时的值反应了电池化学反应的特性——电池两端电压的最大值，从这层意义上讲它是不变的。用久了的电池放置一段时间电池正、负极的带电量随反应时间的增长而增大，从而两端的电压也随放置时间而增大，有时仍能达到标注值就是最好的说明。而实际的干电池随着使用时间的增长，化学物质的消耗，电池将化学能转化为电能的能力也就降低，主要表现为化学反应的量的减少或反应的速度的减慢上，而电源两端的电荷积累需要时间，当电池没有接入电路时两端的电压会小于标注值，有时会小很多。高中物理学教材上电池的电动势的定义为电源没有接入电路时其两端的电压。就这层意义上讲电动势是降低的。在人民教育出版社出版，赵凯华、陈熙谋编著的《电磁学》中对电动势是这样定义的：“一个电源的电动势定义为把单位正电荷从负极通过电源内部移到正极时，非静电力所作的功。”对新电池非静电力与电场力处于平衡时，非静电力移动单位正电荷所做功与电池在没有接入电路时两端的电压相同，就为通常所说电动势。实际的电池用过一段时间以后，如继续使用，由于电池内化学能的减少、反应速度的降低，电池两端的电压较低，非静电力移动单位正电荷做功数量减少，电动势自然就减小，所以用过一段时间的电池，再次测量其电动势时，电动势降低的情况就很正常了。
物理书所指的干电池的电动机势为1.5伏特，是指新干电池在没有接入电路时两端的电压或者说是电池内非静电力与电场力平衡时的电动势。是实际电池在电力充足情况下的一种近似。虽然电池的电动势和内电阻的值在变化，但对于用电时间不长，耗电量不大(电流很小)的情况下，多次测量的电动势和内电阻变化不大，在误差允许的范畴内可以认为其电动势和内电阻是不变的。但在用电时间很长的情况下电动势就不能认为不变了。
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