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法律研究電動勢和電壓的區別
電動勢 (EMF) 和 電壓 是電氣和電子工程中的兩個基本方面。它們可能看起來一樣，但它們是不同的電量。為了理解電動勢和電壓之間的區別，我們首先需要了解它們的含義。
什麼是電動勢？
電動勢 (EMF) 代表電動勢。電源（例如電池）對每個庫侖電荷提供的能量的度量稱為電源或電池的電動勢。電動勢用字母“E”表示。電動勢的 SI 單位與電壓相同，即伏特。
電動勢是產生並維持電路中兩點之間電位差或電壓的因素。在實際電路中，當沒有電流從電源流出時，即電源連線在開路狀態下，電動勢是電源（例如電池）兩端之間的最大電位差。發電機、電池等電源用於產生電動勢。
參考電路，電動勢可以表示為：
$$\mathrm{\mathit{E\, \mathrm{=}\, I\left ( R\mathrm{\, +\, }r \right )}}$$
$$\mathrm{\mathit{\Rightarrow E\, \mathrm{=}\, V\mathrm{\, +\, }Ir}}$$
什麼是電壓？
電路中兩點之間的電位差稱為電壓。電壓也稱為電位差或電壓或電勢。如果在電場中將單位正電荷 (Q) 從一點移動到另一點所做的功為 W 焦耳，則兩點之間的電壓由下式給出：
$$\mathrm{電壓,\mathit{V}\, \mathrm{=}\,\frac{所做的功\left ( \mathit{W} \right )}{電荷\left ( \mathit{Q} \right )}}$$
電路中兩點之間的電壓或電位差是由電動勢 (EMF) 或電荷積累引起的。基本上，電壓可以被認為是迫使電荷在電路中流動的電壓力。電壓用字母“V 或 v”表示，以伏特 (V) 為單位測量。電壓可以分為兩種型別，即交流電壓或直流電壓。
從上面的電路，電壓或電位差 (V) 可以表示為：
$$\mathrm{\mathit{V\mathrm{\, \mathrm{=}\, }IR\mathrm{\, \mathrm{=}\, }E-Ir}}$$
電動勢和電壓的區別
下表顯示了電動勢或 EMF 與電位差或電壓之間的主要區別：
| 差異依據 | 電動勢 (EMF) | 電壓 |
|---|---|---|
| 定義 | 電動勢 (EMF) 是電源（例如電池）對每個庫侖電荷提供的能量的度量。 | 電路中兩點之間的電位差稱為電壓。 |
| 其他名稱 | 電動勢 (EMF) 沒有其他名稱。 | 電壓也稱為電位差或電壓或電勢。 |
| 所做的功 | 電動勢 (EMF) 是在電源中移動電荷從一點到另一點所做的功。 | 電壓是在透過導線移動電荷從一點到另一點所做的功。 |
| 功能 | 電動勢 (EMF) 產生並維持電路中兩點之間的電位差或電壓，即如果沒有電動勢 (EMF)，則不會有電壓。 | 電壓導致電流在電路的兩點之間流動。如果沒有電壓，則不會有電流流動。 |
| 表示 | 電動勢 (EMF) 通常用“E”或“e”或“ε”表示。 | 電壓用字母“V”或“v”表示。 |
| 表示式 | 電源的電動勢 (EMF) 由下式給出：$\mathrm{\mathit{E\, \mathrm{=}\, I\left ( R\mathrm{\, +\, }r \right )}}$ 其中，I 是電路電流，R 是負載端子上的電阻，r 是電源的內阻。 電源的電動勢 (EMF) 也可以用所做的功和電荷表示為： $\mathrm{\mathit{E\, \mathrm{=}\, W/Q}}$ | 兩點之間的電壓由電流和兩點之間的電阻的乘積給出，即 $\mathrm{\mathit{V\, \mathrm{=}\, IR}}$ |
| 幅度 | 在電路中，電動勢 (EMF) 的幅度始終大於電壓。 | 電壓始終小於電動勢 (EMF)。 |
| 電路電阻的影響 | 電源的電動勢 (EMF) 與電路的電阻無關。 | 電壓取決於電路電阻的值。因此，電路電阻的變化會改變兩點之間的電壓。 |
| 測量裝置 | 使用電位器或電動勢 (EMF) 計來測量電源的電動勢 (EMF)。 | 使用電壓表測量電路中兩點之間的電壓。 |
| 恆定性 | 電源的電動勢 (EMF) 始終是恆定的。 | 兩點之間的電壓根據兩點之間的電阻而變化。 |
| 遵循的操作 | 電動勢 (EMF) 遵循庫侖力操作。 | 電壓遵循非庫侖力操作。 |
| 依賴性 | 電動勢 (EMF) 取決於磁場的變化（在發電機中）、化學能（在電池中）、光強度（在光伏電池中）等。 | 兩點之間的電壓取決於兩點之間的電流和電阻。 |
| 因果關係 | 電動勢 (EMF) 是兩點之間電壓的原因。 | 電壓是電動勢 (EMF) 的結果。 |
| 存在 | 即使電路中沒有電流流動，即電路是開路時，電動勢 (EMF) 也存在於電路中。 | 當電路中的電流為零時，電路中不存在電壓。 |
| 能量獲得與損失 | 電動勢 (EMF) 在電路中獲得能量。 | 電壓在電路中損失能量。 |
| 使用術語 | 術語“電動勢 (EMF)”僅用於能量源。 | 電壓可用於表示電路中任意兩點的電位差。 |
結論
從以上討論可以得出結論，電動勢 (EMF) 和電壓都以伏特為單位測量，但它們並不相同。電壓和電動勢 (EMF) 之間的主要區別之一是，電動勢 (EMF) 是對每個庫侖電荷提供的能量，而電壓是從一點到另一點移動單位電荷所需的能量。
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