高三物理電路中的電壓主要有:
1. 電源電壓:電源向電路提供功率時,電源內部的電壓稱為電源電壓。
2. 外電壓:是指電源之外的元件(例如電阻、電感等)所承受的電壓,也稱為電路的端電壓。
3. 內電壓:是指電源內部所承受的電壓,也稱為電池的內電壓。對于電池來說,它是一個相對概念,通常是相對于它的開路電壓來說的。在開路狀態下,電池的內電壓通常非常低,但可能在某些情況下(如電池嚴重放電或老化)會增加。
4. 負載電壓:當電路中的負載以一定的工作方式運行時,負載兩端所允許承受的電壓稱為負載電壓。
此外,還有電動勢和電勢差,它們是類似的物理量。電動勢是描述電源特征的一個重要物理概念,而電勢差則是電源輸出功率時,電源兩極之間的電壓差。這些電壓的變化和電路中的狀態、元件的連接方式等有關。
題目:一個簡單的串聯電路,其中包含一個電池組(電動勢為E,內阻為r)、一個電阻R和一個電容器C。求電路中的總電壓和電容器兩端的電壓。
解答:
設電容器兩端的電壓為UC,根據串聯電路的電壓分配原則,可得到電池組和電阻R兩端的電壓分別為:
UB = E - UC (電池組電壓)
UR = RC (電阻R電壓)
由于電容器充電后兩端的電壓不能突變,所以UC只取決于電路中的電阻和電容器的特性,與電源電動勢無關。因此,UC = E。
將UC = E代入UB = E - UC,得到UB = E - E = 0。
因此,電路中的總電壓為E,而電容器兩端的電壓為E。
總結:這個例題展示了如何根據串聯電路的電壓分配原則,求出電路中的總電壓和電容器兩端的電壓。需要注意的是,電容器充電后兩端的電壓不能突變,因此其值取決于電路中的電阻和電容器的特性。