電磁學(xué)是高考中重要的一部分，很多同學(xué)覺(jué)得電磁學(xué)太過(guò)抽象，因?yàn)槲覀兩钪袔缀醪豢赡芤?jiàn)到那些物理題中描繪的情形，大家時(shí)不時(shí)還會(huì)抱怨一下高考的這些知識(shí)就是為了考試，除了應(yīng)付考試一點(diǎn)用也沒(méi)有。其實(shí)并不是這樣，我們的生活處處和電打交道，如果留心就會(huì)發(fā)現(xiàn)電磁學(xué)中的很多知識(shí)在生活中都有應(yīng)用，比如我們大家非常熟悉的電池。
電動(dòng)勢(shì)
在物理里面，我們一般將電池和其他供電裝置統(tǒng)稱為電源，這意味著電池和其他電源既有著聯(lián)系，也有著不太一樣的地方。在學(xué)習(xí)電源時(shí)，我們主要學(xué)習(xí)了電源的兩個(gè)物理特征，即電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電動(dòng)勢(shì)的定義是，電源搬運(yùn)單位電荷時(shí)非靜電力所做的功的大小在數(shù)值上等于電動(dòng)勢(shì)。
在這里我們需要強(qiáng)調(diào)關(guān)于非靜電力的問(wèn)題。因?yàn)樵陔娫磧?nèi)部，電荷是逆著電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)的，所以必然還會(huì)收到一個(gè)非靜電力克服電場(chǎng)力推動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)，這個(gè)非靜電力就由電源提供，對(duì)于電池來(lái)說(shuō)，這個(gè)非靜電力我們可以認(rèn)為是化學(xué)力。因?yàn)榉庆o電力推動(dòng)電荷逆著電場(chǎng)力方向運(yùn)動(dòng)，那么從能的角度出發(fā)，電荷的電勢(shì)能應(yīng)該上升，電源的非靜電能消耗，對(duì)于電池來(lái)說(shuō)，即電池的化學(xué)能消耗。
所以一般的，對(duì)于電源的定義，我們可以從兩個(gè)角度出發(fā)，第一個(gè)是從力的角度，即電源是提供非靜電力，推動(dòng)電荷在電源內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的裝置，第二個(gè)是從能的角度，即電源是消耗自身非靜電能補(bǔ)充電荷靜電能的裝置。電池作為電源的一種，自然也滿足電源的特征，電動(dòng)勢(shì)說(shuō)的是搬運(yùn)單位電荷電源所貢獻(xiàn)出的能量，那么對(duì)于電池來(lái)說(shuō)，我們常見(jiàn)的電池標(biāo)稱的伏值就是電池的電動(dòng)勢(shì)，如一節(jié)五號(hào)電池是1.5V，即意味著一節(jié)五號(hào)電池搬運(yùn)1C電荷貢獻(xiàn)出1.5J的能量。
內(nèi)阻
除了電動(dòng)勢(shì)的概念，我們?cè)趯W(xué)習(xí)電源時(shí)還學(xué)習(xí)了內(nèi)阻的概念。那么對(duì)于電池，內(nèi)阻的概念依然存在，不過(guò)我們一般不會(huì)在電池上標(biāo)稱其內(nèi)阻值。這是因?yàn)殡姵氐膬?nèi)阻一般是在變化的，比如五號(hào)電池，隨著電池的使用，內(nèi)部不斷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其內(nèi)阻一般會(huì)變大。這也是為什么有的電池在玩具四驅(qū)車(chē)中已經(jīng)無(wú)法使用，但是放到電視遙控器里還可以繼續(xù)使用的原因。
電池從頭到尾，其伏值即電動(dòng)勢(shì)都沒(méi)有變化，變的是內(nèi)阻。內(nèi)阻變了，對(duì)于相同的外端電路即外電路阻值一定時(shí)，路端電壓也就不一樣。電池使用時(shí)間越久，內(nèi)阻越大，那么提供的路段電壓也就越小，所以無(wú)法繼續(xù)帶通四驅(qū)車(chē)的馬達(dá)。但是此時(shí)將電池放入遙控器內(nèi)，依舊可以使用，這是因?yàn)檫b控器內(nèi)的外電路阻值和四驅(qū)車(chē)馬達(dá)的外電路阻值不同，和變大了的電池內(nèi)阻相比，遙控器的電路依舊可以獲得較大的路端電壓，這樣就可以繼續(xù)工作了。
容量
上面兩點(diǎn)，都是從電源的一般特征來(lái)考察電池的，除了這兩點(diǎn)，電池還有一個(gè)重要的物理特征，就是容量。我們剛剛在電動(dòng)勢(shì)里提到，電動(dòng)勢(shì)可以用來(lái)評(píng)價(jià)電池給予單位電荷能量的能力，電動(dòng)勢(shì)大，意味著電池可以給予單位電荷更多的能量。那么仔細(xì)想一想就會(huì)發(fā)現(xiàn)，電池能給多少電荷這樣的能量也是一個(gè)重要的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題對(duì)應(yīng)的物理參數(shù)就是容量。
對(duì)于家庭電源，不會(huì)存在這樣的問(wèn)題，因?yàn)榧彝ル娫唇尤腚娋W(wǎng)中，電網(wǎng)可以源源不斷的搬運(yùn)電荷。按照我們的理解，電池的容量應(yīng)該是電池可以搬運(yùn)電荷的多少，電荷的單位是庫(kù)倫，那么容量的單位應(yīng)該也是庫(kù)倫，但是在實(shí)際中，我們一般很少使用庫(kù)倫，以移動(dòng)電源為例，買(mǎi)移動(dòng)電源時(shí)，其價(jià)格和容量直接相關(guān)，我們一般用毫安時(shí)（mAh）來(lái)衡量容量。仔細(xì)思考可以看到，毫安時(shí)應(yīng)該是毫安和時(shí)相乘得到，毫安是電流的單位，時(shí)是時(shí)間的單位，兩者相乘，正好是電荷量的單位，具體的計(jì)算：1mAh=0.001A×3600s=3.6C。
相信下次各位再看到林林總總的電池時(shí)，
應(yīng)該不會(huì)太過(guò)頭疼了。
留心生活，處處都有物理的影子。
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/985557.html
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