電流與電路

端電壓

/ TER-mih-nal VOHL-tij /

端電壓是你此刻在電池兩端「實際量到」的電壓,而不是它宣稱的那個理想推力。想像一個標示了某壓力的水泵:閒置時壓力表讀到滿壓,但水一噴出,內部摩擦就讓讀數下降。端電壓就是那個真實、當下的讀數。它回答的問題是:此刻這個電源真正送給我電路的電壓有多少?

精確地說,端電壓 V 是有電流被汲取時,電源兩端之間的電位差。它與電動勢的差別,就在於內電阻 r 上的壓降:電池放電時 V = EMF - I r,所以隨著電流 I 增大,端電壓沉到電動勢之下。反之當電池在充電時,電流被逆向逼過它,端電壓就爬到電動勢之上,V = EMF + I r。只有在開路、I = 0、沒有電流流動時,端電壓才等於完整的電動勢。

端電壓才是你的裝置真正感受到的,所以決定一個小工具能否正常運作的是它,而不是電動勢的標稱值。它解釋了為什麼一顆 12 V 的汽車電池在發動時可能只讀到 10 V、為什麼手電筒的電池累了燈就變暗,以及為什麼在負載下量電池,遠比空載讀數更能看出它真正的健康狀況。一個誠實的提醒:電壓表讀到的是端電壓,不是電動勢;要量出電動勢,你必須在幾乎沒有電流流動時測量,或把 I r 的壓降考慮進去。

一顆電動勢 3.8 V、內電阻 0.1 歐姆的手機電池在供應 2 A 時,端電壓為 V = EMF - I r = 3.8 - 2 x 0.1 = 3.6 V。若讓它空載、沒有電流,兩端就會讀到完整的 3.8 V。

端電壓等於電動勢減去內部的 I r 壓降;只有在開路時它才等於電動勢。

電壓表讀到的是端電壓,不是電動勢。兩者只有在沒有電流時才相等;在負載下端電壓永遠小於(充電時則大於)電動勢。

又称
V_terminalterminal potential difference端點電壓