理论教育 电压、电位和电动势的概念说明

电压、电位和电动势的概念说明

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:电压的实际方向规定为从高电位指向低电位的方向,即电位降低的方向。在数值上,电路中某点的电位,等于单位正电荷由该点移动到参考点时电场力所做的功。电位的表示符号为Va,下角标a表示此电位为a点相对地的电位。两点间的电压就是两点的电位差。直流电动势用大写的E 表示,随时间变化的电动势用小写的e 表示。

电压、电位和电动势的概念说明

1.电压

电压是描述电场力对电荷做功大小的物理量,即为电场力将单位正电荷由一点移动到另一点所释放的电能。直流电压用大写的U 表示,与电能W、电荷Q的关系为

随时间变化的电压用小写的u 表示,等于电能w 对电荷q 的变化率,即

国际单位制中,电压的单位是V(伏特,简称伏),1 V=1J/C(焦耳/库仑)。根据实际需要,电压的大小可以分别用kV(千伏)、V(伏)、mV(毫伏)和μV(微伏)度量,它们之间的关系为1kV=103 V,1mV=10-3 V,1μV=10-6 V。

电压的实际方向规定为从高电位指向低电位的方向,即电位降低的方向。通常在电路图中用“+”(高电位端)、“-”(低电位端)表示。

2.电位

电位是衡量电荷在电路中某点所具有能量的物理量。在数值上,电路中某点的电位,等于单位正电荷由该点移动到参考点(即零电位点)时电场力所做的功。电位的单位也是V(伏)。电位是相对的,电位的大小与参考点的选择有关。计算电位时,必须选定电路中某一点(只能选定一点)作为参考点,其电位称为参考电位,通常设参考电位为零,则参考点又称为零电位点,习惯上就叫作“地”,在电路图中用符号“⊥”表示。例如图1-4中,选定b点为参考点。电位的表示符号为Va,下角标a表示此电位为a点相对地的电位。(www.daowen.com)

图1-4 电位的概念

电路中某一点的电位等于该点与参考点之间的电压。参考点选定以后,电路中其他各点的电位都与其比较,比它高的为正,比它低的为负,正数值愈大则电位愈高,负数值愈大则电位愈低。所选定的参考点不同,电路中各点电位的数值也不同。

两点间的电压就是两点的电位差。它说明某一点的电位高,另一点的电位低,以及两点的电位相差多少。电压的表示符号为Uab,下角标ab表示此电压为a点相对b点的电位差,即

参考点选得不同,电路中各点的电位值随之改变,但是任意两点间的电压值是不变的。所以各点电位的高低是相对的,而两点间的电压值是绝对的。

3.电动势

电动势是描述电源力对电荷做功大小的物理量,即电源力将单位正电荷从电源负极经过电源内部移动到正极所做的功。直流电动势用大写的E 表示,随时间变化的电动势用小写的e 表示。电动势的单位也是V(伏)。电动势的方向为在电源内部从低电位指向高电位的方向,即电位升高的方向,与电压方向相反。

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