第三節 電位與電壓
一、電位
電流與水流相似。水總是從高水位流向低水位,同樣,在外電路中,電流總是從高電位流向低電位,說明電路中各點也有一定的電位。水位是一個相對值,是相對于其基準點(參考點)而言的,同理,電位也是一個相對值,是相對于其參考點(零電位點)而言的。
我們把電場力將單位正電荷從某點移到參考點所做的功叫做該點的電位。通常用V(或U)帶下標的符號表示,如Va、Vb、Ua、Ub等。電位的單位是伏特,簡稱伏,單位符號是V。
為了求得電路中各點的電位,必須選擇一個參考點。參考點的電位規定為零,這樣,高于參考點的電位為正電位,低于參考點的電位為負電位。通常以大地或機殼為參考點,分別用符號“ ⊥”或“ ”來表示。
應注意,參考點改變時,電路中各點的電位也將隨之改變。
二、電壓(電位差)
1. 電壓的大小
電路中兩點之間的電位之差,稱為該兩點間的電壓,也稱電位差。通常用U帶下標的符號表示。例如,Uab表示a、b兩點間的電壓,即

電壓的單位也是伏特(V),常用的單位還有千伏(kV)、毫伏(mV)和微伏(μV),其換算關系為

電壓是形成電流的條件。
2. 電壓的方向
電壓的方向規定為從高電位指向低電位,即電位降低的方向。因此,電壓也稱電壓降。
在實際計算中,有時電壓的實際方向難以確定,這時也可先假定電壓的參考方向。原則上參考方向可任意選取,但如果已選定電流參考方向,則電壓參考方向最好與電流參考方向選取一致,稱為關聯參考方向。若計算結果為正值,則電壓實際方向與參考方向相一致;反之,電壓實際方向與參考方向相反。
例題1-2 如圖1-7 所示,已知Uac=5V,Uab=2V,試分別以b點和c點為參考點求各點的電位及Ubc。

圖1-7 例題1-2圖
解:(1)以b點為參考點,則Vb=0。
由Uab=Va?Vb得

又由Uac=Va?Vc得

(2)以c點為參考點,則Vc=0。
由Uac=Va?Vc得

又由Uab=Va?Vb得

可見,電位和電壓既有聯系又有區別。電路中各點的電位是相對的,與參考點的選擇有關;但兩點間的電壓是絕對的,與參考點的選擇無關。電位的參考點可以任意選擇,但一個電路中只能選一個參考點。