电压与电位电动势

电源电动势与电压的关系一、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.单位是伏（V).在电源内部，非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷做功,这个做功的物理过程是产生电源电动势的本质。

非静电力所做的功，反映了其他形式的能量有多少变成了电能。

因此在电源内部,非静电力做功的过程是能量相互转化的过程。

电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所作的功。

如设W为电源中非静电力（电源力）把正电荷量q从负极经过电源内部移送到电源正极所作的功跟被移送的电荷量的比值,则电动势大小为：.如:电动势为6伏说明电源把1库正电荷从负极经内电路移动到正极时非静电力做功6焦.有6焦的其他其形式能转换为电能.电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向电源的正极,即与电源两端电压的方向相反。

二、电压（voltage），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。

电压的国际单位制为伏特（V,简称伏），常用的单位还有毫伏(mV）、微伏(μV）、千伏（kV）等。

此概念与水位高低所造成的“水压”相似.需要指出的是，“电压”一词一般只用于电路当中，“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。

电压是电路中自由电荷定向移动形成电流的原因。

电势差(电压差)的定义：电荷q 在电场中从A点移动到B点，电场力所做的功W AB 与电荷量q 的比值，叫做AB两点间的电势差（AB两点间的电势之差，也称为电位差)，用U AB表示，则有公式:其中，W AB为电场力所做的功,q为电荷量。

同时也可以利用电势这样定义如果电压的大小及方向都不随时间变化，则称之为稳恒电压或恒定电压，简称为直流电压，用大写字母U表示。

电源电动势和电压的关系
电动势是电源内部产生的推动电流的力量,所以在电源未接入电路时电动势等于电压。

电压是两点间的电位差，我们实际使用的是电压，实际测量的电压，是两点间的电位差，没有包括内电压，所以不用考虑电源内阻。

接入电路后，当电动势等于外电路和电源的电压之和，就要考虑电源内阻，即电动势等于内电压+外电压。

电压表不能直接测量电源的电动势,而实际测量开路电压时,电压表的内阻不可能无穷大(未真正开路),所测结果存在一定误差。

实际应用中当外电路电流变化的时候，内电阻也在变化，像蓄电池、发电机、变压器等提供的电源，内电阻很小，对电压的损失变化影响也很小，可以忽略不计。

电位与电压与电动势的异同点有哪些？
电位与电压、电动势单位都是伏。

（1）电位只有在理论探讨电能的强度因素时，“电位”这一概念才有用。

定义:空间中某一点的电位是把单位正电荷从无限远处（假设此处电位为零）带到该点时所消耗的电能。

当单位正电苛通过一个物质相A的相界面时，因在A的相界面上存在着表面电势，是不定值，故一个物质相中某一位置的“绝对”电位无法确定，也不能测量。

（2）电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差，叫做电动势。

用字母E表示，单位是伏特。

在电路中，电动势常用符号δ表示。

在电源内部，非静电力把单位正电荷从负极移送到正极时所做的功。

公式：E＝W／q(E为电势能）
（3）电压是在电路中，任意两点之间的电位差称为这两点的电压。

电压用符号"U"表示。

电压的高低，一般是用单位伏特表示，简称伏，用符号"V"表示。

电压用来表示电位的高低，也用来表示电动势的高低差别。

（4）电动势与电势差（电压）是容易混淆的两个概念。

前面已讲过，电动势是表示非静电力把单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功；而电势差则表示静电力把单位正电荷从电场中的某一点移到另一点所做的功。

它们是完全不同的两个概念。

电压是用来表示电势强弱的单位。

电压、电位、电动势及其参考方向1.电压的一般含义金属导体中有许许多多的自由电子，在没有外加电场作用时，这些自由电子的运动时无规则的，则不能形成电流。

要使自由电子作有规则的运动必须要有外加电场，电场力使自由电子作有规则的定向运动而形成电流。

电场力移动电荷就对电荷做了功。

它所释放出来的能量转化为其他形式的能量。

为了衡量电场力对电荷做功的能力，引入电压这个物理量。

电压的定义为：电场力把单位正电荷从电路中的a 点移到b 点做的功称为a 、b 两点之间电压。

电压通常用U 表示。

设正电荷Q 由a 点移至b 点电场力做的功为ab W则QW U ab ab =（1-3） 式中 ab W ——电场力所做的功，单位为焦耳，J ；Q ——被移动正电荷的电量，单位为库仑，C ； ab U ——电路中a 、b 两点间的电压，单位为伏特，V 。

它的大小可以这样理解：如果1库仑正电荷从一点移到另一点所做的功为1J ，则该两点的电压为1V 。

电压的单位有：伏特（V ）、千伏（kV ）、毫伏（mV ）、微伏（μV ）。

它们之间的关系为：3110kV V =， 3110mV V -=， 6110V V μ-=与电流一样，把大小、方向不随时间变化的电压称为恒定电压或直流电压，用大写字母“U ”表示；把实际方向随时间变化的电压称为交表电压，用小写字母“u ”表示。

2.电位在电路中可取任一点为参考点，如选择0点为参考点，则由某点a 到参考点0的电压u a0，称为a 点的电位，用Va 表示。

电位参考点可以任意选取，一般选择大地、设备外壳或接地点作为参考点并规定参考点电位为零。

在一个电路中，一旦参考点确定后，电路中其余各点的电位也就确定了。

电位的SI 单位也是伏特。

电压和电位的关系为：a 、b 两点之间的电压等于a 、b 两点之间的电位差，即ab a b U V V =- （1-4）由式（1-4）可知，如果ab U >0，当Q >0时ab W >0，电场力做正功，电荷减少能量。

电压、电动势、电位区别
利用等电位关系化简混联电路
张贵中
一、教学目的：
1、区别电压、电动势、电位的关系。

2、掌握等电位关系化简混联电路的方法。

二、教学重点、难点：
理解电位的概念，对等电位关系进行判断。

三、教学内容：
1、电压和电位的关系
（1）电位是电场中某点与参考点之间的电压。

电压则是电场中某两点间的电位之差。

（2）电位值是相对的，它的大小与参考点有关；电压值是绝对的、固定的，它的大小和参考点的选择无关。

（3）电压和电位的单位都是伏特。

2、电压和电动势的关系
（1）电压是衡量电场力做功本领的物理量，其方向为由高电位指向低电位，电压存在于电源内、外电路
（2）电动势是衡量电源力做功本领的物理量，其方向为在电源内部由负极指向正极，且仅存在于电源内部。

（3）电压和电动势的单位都是伏特。

3、判断等电位点化简混联电路
R2
R3R4
化简为： _。

电路分析基础1.（1）实际正方向：规定为从高电位指向低电位。

（2）参考正方向：任意假定的方向。

注意：必须指定电压参考方向，这样电压的正值或负值才有意义。

电压和电位的关系：U ab=V a－V b2.电动势和电位一样属于一种势能，它能够将低电位的正电荷推向高电位，如同水路中的水泵能够把低处的水抽到高处的作用一样。

电动势在电路分析中也是一个有方向的物理量，其方向规定由电源负极指向电源正极，即电位升高的方向。

电压、电位和电动势的区别：电压和电位是衡量电场力作功本领的物理量，电动势则是衡量电源力作功本领的物理量；电路中两点间电压的大小只取决于两点间电位的差值，是绝对的量；电位是相对的量，其高低正负取决于参考点；电动势只存在于电源内部。

3.参考方向(1)分析电路前应选定电压电流的参考方向，并标在图中；(2)参考方向一经选定，在计算过程中不得任意改变。

参考方向是列写方程式的需要，是待求值的假定方向而不是真实方向，因此不必追求它们的物理实质是否合理。

(3)电阻（或阻抗）一般选取关联参考方向，独立源上一般选取非关联参考方向。

(4)参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方向下进行，实际方向由计算结果确定。

(5)在分析、计算电路的过程中，出现“正、负”、“加、减”及“相同、相反”这几个名词概念时，切不可把它们混为一谈。

4.电路分析中引入参考方向的目的是为分析和计算电路提供方便和依据。

应用参考方向时，“正、负”是指在参考方向下，电压和电流的数值前面的正、负号，若参考方向下一个电流为“－2A”，说明它的实际方向与参考方向相反，参考方向下一个电压为“＋20V”，说明其实际方向与参考方向一致；“加、减”指参考方向下列写电路方程式时，各项前面的正、负符号；“相同、相反”则是指电压、电流是否为关联参考方向，“相同”是指电压、电流参考方向关联，“相反”指的是电压、电流参考方向非关联。

5.基尔霍夫定律基尔霍夫定律包括结点电流定律（KCL）和回路电压（KVL）两个定律，是集总电路必须遵循的普遍规律。