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电动势，英文叫Electromotive Force，简称EMF，是电源将非电能转换为电能的能力的量度。它表示电源驱动电荷在电路中运动的能力。在电池中，化学能被转换为电能，产生电动势。电动势的单位是伏特，与电压单位相同，但它们的物理意义不同。电动势是电源的内在特性，而电压是电路中两点之间的电势差。
电动势和电压是两个不同的概念。电动势是电源内部的能量转换能力，表示电源将非电能转换为电能的本领。而电压是电路中两点之间的电势差，表示单位电荷在电场中所具有的电势能差。在闭合电路中，电压等于电动势减去电源内阻上的电压降，即U等于ε减去I乘以r，其中r是电源的内阻。当电流通过电源内阻时，会产生热量损耗，这就是为什么实际电路中的电压通常小于电动势。
电动势可以通过多种不同的物理过程产生。最常见的是化学电池，它通过化学反应将化学能转化为电能，例如锌铜电池中的氧化还原反应。电磁感应是另一种重要方式，当导体切割磁力线或磁场变化时，会在导体中产生感应电动势，这是发电机的工作原理。此外，太阳能电池利用光电效应将光能转化为电能；而温差电偶则利用热电效应，当两种不同金属的接点处于不同温度时产生电动势。这些不同的电动势产生方式在现代技术中都有广泛应用。
电动势的测量需要特殊方法，因为直接连接电压表会因电流流过内阻而导致测量值小于真实电动势。最准确的方法是电位差计法，也称为补偿法，它通过平衡未知电动势与标准电动势来测量，当检流计示数为零时，未知电动势等于标准电动势乘以电阻比。另一种方法是使用内阻非常高的电压表，使流过电源的电流几乎为零，从而减小内阻上的电压降。电动势在许多领域有重要应用，包括电池和电源设计、发电系统以及各种传感器技术。例如，热电偶传感器利用热电效应测量温度，光电传感器利用光电效应检测光强度变化。
总结一下，电动势是电源将非电能转换为电能的能力的量度，表示电源驱动电荷在电路中运动的能力。它与电压有明显区别：电动势是电源的内在特性，而电压是电路中两点之间的电势差。电动势可以通过多种方式产生，包括化学反应、电磁感应、光电效应和热电效应等。在闭合电路中，端电压等于电动势减去内阻上的电压降，即U等于ε减去I乘以r。电动势的概念在电池设计、发电系统和各种传感器技术中有广泛应用。理解电动势对于学习电学和理解电路工作原理至关重要。