開(kāi)路電壓

一個(gè)基本的帶電源、聯(lián)接導(dǎo)體，負(fù)載的電路，如果某處開(kāi)路，斷開(kāi)兩點(diǎn)之間的電壓為開(kāi)路電壓。電路開(kāi)路時(shí)我們可理解為就是在開(kāi)路處接入了一個(gè)無(wú)窮大的電阻，不可質(zhì)疑，這個(gè)無(wú)窮大的電阻是串聯(lián)于這個(gè)電路中的，根據(jù)串聯(lián)電路中電阻的分壓公式，這個(gè)無(wú)窮大電阻兩端的分電壓將為電路中的最高電壓即電源電壓。所以線路開(kāi)路時(shí)開(kāi)路電壓一般表現(xiàn)為電源電壓。

實(shí)際計(jì)算時(shí)，可視為開(kāi)路處連有一個(gè)伏特表，伏特表讀數(shù)，即為開(kāi)路電壓。但是干電池開(kāi)路電壓測(cè)量，使用磁電系儀表和數(shù)字式電壓表，往往讀出的數(shù)據(jù)有差異，有時(shí)相差30 mV左右 ，所以測(cè)量時(shí)應(yīng)按照以下步驟：

1.指針式電壓表讀數(shù)時(shí)，眼睛要正視，表針與鏡面針及表盤刻度線重合 。

2.量程的選擇要在表盤的1/3-r2/3之間 。

3.測(cè)量導(dǎo)線應(yīng)有良好的接觸端 。

4.再將圖片列出的表型參照各種規(guī)格電阻參數(shù)與測(cè)得的實(shí)際值進(jìn)行修正 。

電池內(nèi)阻一定時(shí)，凡是電壓表內(nèi)阻大的，指示值就比較接近實(shí)際值，電壓表內(nèi)阻小，指示值誤差就大?！c電池容量大時(shí)，其內(nèi)阻小，不同類型電壓表測(cè)得開(kāi)路電壓值的誤差就小，數(shù)字電壓表的內(nèi)阻比磁電系電壓表的內(nèi)阻大得多，它測(cè)得的電池開(kāi)路電壓更接近電池實(shí)際開(kāi)路電壓，測(cè)得的數(shù)據(jù)更可靠 。

電池的開(kāi)路電壓用V開(kāi)表示，即V開(kāi)=Ф -Ф-，其中Ф 、Ф-分別為電池的正負(fù)極電極電位。電池的開(kāi)路電壓，一般均小于它的電動(dòng)勢(shì)。這是因?yàn)殡姵氐膬蓸O在電解液溶液中所建立的電極電位，通常并非平衡電極電位，而是穩(wěn)定電極電位。一般可近似認(rèn)為電池的開(kāi)路電壓就是電池的電動(dòng)勢(shì)。

開(kāi)路電壓開(kāi)路電壓與電位的區(qū)別

電位的本質(zhì)是相互接觸的兩相間的界面行為電池的電動(dòng)勢(shì)與開(kāi)路電壓有質(zhì)的區(qū)別，電動(dòng)勢(shì)是兩極平衡電位之差，開(kāi)路電壓是正負(fù)兩極穩(wěn)定電位之差 。

開(kāi)路電壓是指電池?zé)o電流通過(guò)時(shí)正負(fù)極之間的電位差，在實(shí)際的電池體系中，電池兩極建立的電位多為穩(wěn)定電位，所以，開(kāi)路電壓實(shí)際上是兩極的穩(wěn)定電位之差。開(kāi)路電壓是一個(gè)實(shí)測(cè)值，通?？偸切∮陔姵氐碾妱?dòng)勢(shì)的值一般地，電池體系的可逆程度越高，開(kāi)路電壓的值就越接近于電動(dòng)勢(shì)的值，只有當(dāng)電池體系處于熱力字可逆狀態(tài)時(shí)，二者的值才相等 。

影響開(kāi)路電壓的主要因素有:構(gòu)成電池兩極體系的性質(zhì)、材料的本質(zhì)、溶液組成與濃度、溫度、電極界而狀態(tài)等 。如果電池正、負(fù)極的材料完全一樣，那么不管電池體積有多大，幾何結(jié)構(gòu)如何變化，其開(kāi)路電壓都一樣的。

太陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓，將太陽(yáng)能電池置于標(biāo)準(zhǔn)光源照射下，在兩端開(kāi)路時(shí)，太陽(yáng)能電池的輸出電壓值?？捎酶邇?nèi)阻的直流毫伏計(jì)測(cè)量。

伏特表測(cè)量

圖2為直接使用伏特表測(cè)量電池板開(kāi)路電壓的線路圖．當(dāng)伏特表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于太陽(yáng)能電池內(nèi)阻時(shí)，其測(cè)量值近似等于開(kāi)路電壓。測(cè)量時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)LED的驅(qū)動(dòng)電流可以改變其輸出功率，從而改變輻射在太陽(yáng)能電池上的輻射度。

電勢(shì)補(bǔ)償法測(cè)量

圖3是利用電勢(shì)補(bǔ)償法測(cè)量開(kāi)路電壓的線路圖．圖中直流電源的負(fù)極和太陽(yáng)能電池的負(fù)極相連，電勢(shì)相同并設(shè)為零電勢(shì)圖3中R1為滑動(dòng)變阻器，通過(guò)調(diào)節(jié)R1，改變微安表的示數(shù)，從而可以改變A點(diǎn)的電勢(shì)．當(dāng)調(diào)節(jié)R1使A點(diǎn)的電勢(shì)和太陽(yáng)能電池的正極電勢(shì)相等時(shí)，通過(guò)檢流計(jì)的電流為零，太陽(yáng)能電池處于開(kāi)路狀態(tài)．在開(kāi)路狀態(tài)下，開(kāi)路電壓即為圖3中A和B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差。

其他方法

除了以上2中方法，還可以用雙通道源測(cè)量?jī)x表 和電化學(xué)工作站 可以對(duì)太陽(yáng)能電池板的開(kāi)路電壓進(jìn)行測(cè)量。2100433B

在P型半導(dǎo)體上擴(kuò)散一薄層施主雜質(zhì)而形成的PN結(jié)，由于光照在電極之間出現(xiàn)一定的電動(dòng)勢(shì)．在接通外電路時(shí)，只要光照不停止，電流就會(huì)源源不斷地輸出，這種現(xiàn)象稱為光伏效應(yīng)．利用它制成的元器件稱為太陽(yáng)能電池．圖1虛線內(nèi)為忽略太陽(yáng)能電池串、并聯(lián)電阻時(shí)的等效電路圖．將太陽(yáng)能電池等效為一恒流源與一二極管D的并聯(lián)器件，并且太陽(yáng)能電池在一定光照下，其I-V關(guān)系式為

其中：