第一节

一、什么是电压

电压，也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从 A 点移动到 B 点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。

这个概念与水位高低所造成的“水压”相似，如图2-1中的水塔，水的流动是因为有水压或者是有位置差，水才由高水位向低水位流动，水压越大，水流越急喷射的距离越远，反之水压越小水流越慢喷射的距离越小；电压越高灯泡就越亮，电压越低灯泡越暗。在电路中由于有电压或者有电位差，电流就会从高电位流向低电位，两点之间就像有一种力量的存在，这种力叫电压，电压是产生电流不可缺少的条件。

二、什么是电动势

电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。

电动势使电源两端产生电压。在电路中，电动势常用“ E ”表示。电动势的单位和电压的单位是伏（特）。

电源的电动势可以用电压表测量。测量的时候，电源不要接到电路中去，用电压表测量电源两端的电压，所得的电压值就可以看作等于电源的电动势。如果电源接在电路中，用电压表测得的电源两端的电压就会小于电源的电动势。这是因为电源有内电阻。在闭合的电路中，电流通过内电阻 r 有内电压降，通过外电阻 R 有外电压降。电源的电动势 E 等于内电压 U _r 和外电压 U _R 之和，即 E = U _r + U _R 。严格来说，即使电源不接入电路，用电压表测量电源两端的电压，电压表成了外电路，测得的电压也小于电动势。但是，由于电压表的内电阻很大，电源的内电阻很小，内电压可以忽略。因此，电压表测得的电源两端的电压可以看作等于电源电动势。

例如电池用旧了，用电压表测量电池两端的电压，有时候依然比较高，但是接入电路后却不能使负载（收音机、录音机等）正常工作。这种情况是因为电池的内电阻变大了，甚至比负载的电阻还大，用电压表测量电池两端电压的时候，电池内电阻的分电压还不大，所以电压表测得的电压依然比较高。但是电池接入电路后产生了电流，电池内电阻分压增大，负载电阻得到的电压就减小，因此不能使负载正常工作。为了判断旧电池能不能用，应该在有负载的时候测量电池两端的电压。有些性能较差的稳压电源，有负载和没有负载两种情况下测得的电源两端的电压相差较大，这也是因为电源的内电阻较大造成的。

三、什么是电位

电位又称电势，是指单位电荷在静电场中的某一点所具有的电势能，电势只有大小，没有方向。电位是电能的强度因素，它的大小取决于电势零点的选取，其数值只具有相对的意义。通常，选取无穷远处为电势零点，这时，其数值等于电荷从该处经过任意路径移动到无穷远处所做的功（人为假定无穷远处的势能为零）与电荷量的比值。

电位是一个相对量，其参考点是可以任意选取的。无论被选取的物体是不是带电，都可以被选取为标准位置，设为零电位参考点。

在一般的情况下，还都是选地球为零电位参考点。所以比较电势高低要选择适当的零势能点，进一步算出电势差，电势差即为两点的电压差。

四、什么是电荷

电荷是物质、原子或电子等所带的电的量，习惯上也把带电体本身简称为电荷，电子是物体最小的单元。任何物体都含有大量的极微小带正电和带负电质点，在正常条件下，这些带正电和负电数量上是相等的，对外不呈现带电特性，由于某种原因，使负电荷多于（或少于）正电荷时，因而这个物体便带有负电或正电，电荷以字母 Q 表示，单位是库仑，一个电子的电荷是1.6×10 ^-19 库仑。

五、怎样定义电压的方向

电压的方向是以电位降低的方向规定为电压的实际方向，在工作中把电压的正方向规定为从高点位指向低电位的方向，例如日常工作的220V电压，就是带电导体（高电位）对地（低电位）的电压方向。

六、怎样定义电动势的方向

由于电动势是表示其他形式的能转换成电能的本领的大小，所以电动势的方向是指高电位（电压高的）的方向，即由低电位指向高电位。

七、电压与电动势有什么不同

（1）电动势只存在于电源的内部，而电压是在电源的两端并存于电源的外部电路，即电路中的两点之间。

（2）“电动势差”和“电位差”则普遍应用于分析一切电的现象当中。电压是表明电有做功的能量，“电动势”、“电位差”是表明电有高低之差并有做功的能力，这就如图2-2中的水塔和水滴一样，都是一样的高度但做功的能力却不同。

（3）电压与电动势的方向不同，电压的方向是由高指向低，电动势的方向是由低指向高。

八、电压的单位与计算

电压的大小是以伏特（V）为单位，简称伏，常用的单位还有千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）等。它们之间的换算关系是：

1kV=1000V　1V=1000mV　1mV=1000μV ltUQPC7vdanTP4+nx/7GYeDtt31aOIiC0PKoxnVllUYc/w6RdQR6zsxTqv2K+7qg