电位电压电动势的概念.ppt
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1、自自动化工程系化工程系崔崔红红电位、位、电压、电动势的概念的概念 n电位、位、电压、电动势n1 1)电压n由于由于ABAB两个水槽的水位有高低之差,水位差形成了水两个水槽的水位有高低之差,水位差形成了水压,导致了水流的定向流致了水流的定向流动,由高水位流向低水位。,由高水位流向低水位。类似地,似地,由于由于电池正极(池正极(A A)的)的电位比位比负极(极(B B)的)的电位高,位高,这个个电位差位差产生的生的电场力会移力会移动电荷从荷从A A经过导线流向流向B B形成形成了了电流,流,对电荷作了功。荷作了功。为了衡量了衡量电场力力对电荷做功的荷做功的能力,引入了能力,引入了电压这个物理量。所
2、以个物理量。所以电压指任意两点之指任意两点之间的的电位差,位差,电场力将力将单位正位正电荷从荷从A A点移到点移到B B点所作的点所作的功,叫做功,叫做电压,记作:作:n n式中,式中,W W 电场力由力由A A点移点移动电荷到荷到B B点所做的功,点所做的功,单位焦耳(位焦耳(J J););nQ Q 由由A A点移到点移到B B点的点的电荷量,荷量,单位位库仑(C C););n A A,B B两点两点间的的电压。n在国在国际单位制中,位制中,电压的的单位是伏特,位是伏特,简称伏,符号称伏,符号为V V。如果将如果将1 1库仑(C C)正)正电荷从荷从A A点移到点移到B B点,点,电场力所做
3、的力所做的功功为1 1焦耳(焦耳(J J),),则A A和和B B两点两点间的的电压为1 1伏(伏(V V)。常)。常用的用的电压单位位还有千伏(有千伏(kVkV)、毫伏()、毫伏(mVmV)、微伏()、微伏(),它),它们之之间的的换算关系如下:算关系如下:n电压同同电流一流一样不但有大小,也是有方向的。不但有大小,也是有方向的。电压的方向的方向总是是对电路中的两点而言的,路中的两点而言的,规定定电压的的实际方向是由高方向是由高电位指向低位指向低电位的方向,即位的方向,即电位降低的方向。位降低的方向。电压方向可以用箭方向可以用箭头来表示,也来表示,也可以用双下可以用双下标表示,双下表示,双下
4、标中前一个字母代表正中前一个字母代表正电荷运荷运动的起点,后一个字母代表正的起点,后一个字母代表正电荷运荷运动的的终点,点,电压的方向的方向则由起点指向由起点指向终点。除此之外点。除此之外还可以用可以用“+”、“-”符号来表示符号来表示电压的方向。的方向。n与与电流一流一样,电路中任意两点之路中任意两点之间的的电压的的实际方向往往是不能方向往往是不能预先确定,因此在先确定,因此在对电路路进行分行分析析计算之前,先要算之前,先要设定定该段段电路路电压的参考方向,的参考方向,若若计算算电压结果果为正正值,说明明电压的参考方向与的参考方向与实际方向一致;若方向一致;若计算算电压结果果为负值,说明明电
5、压的参考方向与的参考方向与实际方向相反。方向相反。n2 2)电位位nA A水槽的液面距离地面的高度水槽的液面距离地面的高度设为1010米,米,这是是A A的的水位,水位,B B水槽的液面距离地面的高度水槽的液面距离地面的高度为设1 1米,米,这是是B B的水位,可的水位,可见“水位水位”这个概念是以地面作个概念是以地面作为参考点的,即从地面算起。而参考点的,即从地面算起。而ABAB两个水槽液面两个水槽液面之之间的的水位差(的的水位差(9 9米)米)则与地面无关,水位差与地面无关,水位差是两点之是两点之间的相的相对距离。距离。n相似的,在相似的,在电路中任路中任选一个参考点,一个参考点,电路中某
6、一路中某一点到参考点的点到参考点的电压就称就称为该点的点的电位。位。电位的符位的符号用号用V V表示,表示,电位的位的单位也是伏特(位也是伏特(V V)。)。n电压和和电位都是表征位都是表征电路能量特征的物理路能量特征的物理量,两者有量,两者有联系也有区系也有区别。电压是指是指电路路中两点之中两点之间的的电位差。因此,位差。因此,电位是相位是相对的,它的大小与参考点的的,它的大小与参考点的选择有关;有关;电压是是绝对的,它的大小与参考点的的,它的大小与参考点的选择无关。无关。n参考点的参考点的选择是任意的,是任意的,电路中各点的路中各点的电位都是相位都是相对于参考点而言的。通常于参考点而言的。
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