为什么断路时的路端电压等于电源的电动势?

Question

断路时就应该没有没有通过，外电路两端哪来的电压呢？

Answer 1

电压是一个电源本来的属性，是一直存在的，没有电流照样有电动势，就像重力势能是本来就存在的，物体静止时照样有重力势能。这个绝对要把概念搞清楚，断路时没有电流，因此无论内阻外阻都不会分担电动势，所以路端电压就等于电源电动势，通路时，电源内部会产生电流，因此在电源内部会损耗一部分电压，分担给挽电路的电压就会小一点，就是比电源电动势小了一点，也就是路端电压不等于电源电动势。电源电动势=路端电压+电源内阻×电路电流。所以当电流位0的时候 电源电动势就等于路端电压了。以上共识只是运算法则而已，电源电动势是电源的本身属性，也就是说，只要是电源，就有电动势，不管电路是否是通路。

Answer 2

电源的路端电压是指电源加在外电路两端的电压，是静电力把单位正电荷从正
极经外电路移到负极所做的功。电源的电动势对一个固定电源来说是不变的，而电
源的路端电压却是随外电路的负载而变化的。它的变化规律服从含源电路的欧姆定
律
U＝E－Ir
式中U为路端电压，Ir为电源的内电压，也叫内压降。对于确定的电源来说，电动势
E和内电阻r都是一定的，从上式可以看出，路端电压U跟电路中的电流有关系。电流
I增大时，内压降Ir增大，路端电压U就减小；反之，电流I减小时，路端电压U就增
大。
在电源放电的情况下，当外电路中没有反电动势时，路端电压U＝IR（R是外电
路的总电阻）。根据含源电路的欧姆定律可得I＝E／（R＋r），即电流I的大小随外
电阻R而变化。因此，路端电压U也随外电阻R而变化。R增大时，I减小，U增大；R减
小时，I增大，U减小。当外电路断开时，R变为无限大，I变为零，内压降Ir也变为
零，这时路端电压等于电源的电动势。
但是不能认为路端电压一定小于电动势。在电源被充电时，电源内部的电流是
从电源正极流向负极，内压降的方向与电动势的方向相反，电源的电动势是反电动
势，这时路端电压等于电动势与内压降之和，即U＝E＋Ir，路端电压大于电动势。

Answer 3

断路时外电路无法构成回路，就没有电流。

根据闭合电路欧姆定律I=ε/(R+r)和ε=U端+U内=U+Ir
可以得出U=ε-Ir

电动势ε和内阻r均不变，当发生断路时，外电阻R趋向于无穷大，I变成0（根据I=U/R推得），Ir也变成0，端电压U=ε，即外电路断开时的端电压等于电源电动势。
根据这点，在电源没有接入电路时，可用电压表直接接在电源的两极间，近似的测量电源电动势。

Answer 4

电压表实际上工作原理同电流表相似。
它也是直接测量通过它的电流经过欧姆定理间接读出电压的。
当将电压表直接接在电源时，此时已经形成了一个闭合回路，所以一定有电流。但因为电压表内部为一个高阻电阻，所以不会短路。因为此时外电路只有电压表一个用电器，所以它的示数也就是外电路的电压。

Answer 5

电流和电压是两个不同的概念
有电压不一定有电流
有电流一定有电压
断路时
虽然电路断开
但是它两端还是有电压
其实电源不也是断开的吗
我们所说的电源电动势就是电源的路段电压
此时
也没用电流通过电源
再加一个电阻
路端电压还是电源电动势