电压与电位

1、电压与电位
如图1—5所示，在导体内电荷定向运动是由于电场力的作用形成的。那么，电路中a、b两点间电压的大小就等于电场力将单位正电荷由a点移动到b点所作的功，用符号uab表示。在直流电路中电压用大写字母U表示。电压的单位为伏特（V）。

为了更方便地分析电压这个物理量，我们引入了电位的概念。在电路中任选参考点O，则电路中某点A 到参考点O的电压就称为a点的电位。换而言之，即电位实际上就是相对于参考点的电压。
电位用V表示。电路参考点本身的电位VO=0，参考点也称为零电位点。
在电路中任选参考点O，则a 、b两点的电位分别为Va=Uao、Vb=Ubo。按照做功的定义，电场力把单位正电荷从a 点移到b点所做的功，等于把单位正电荷从a点移到0点，再移到b点所做的功的和，即
式（1—4）表明，电路中a 、b两点间的电压等于a 、b两点的电位差，因而电压也称为电位差。
2、电压的方向
两点之间电压的实际方向是由高电位点指向低电位点。所以电压也常称为电压降。为分析电路方便，与电流一样，引入电压的参考方向。如图1-6所示，对元件或电路两端，可以任意选定一个方向为电压的参考方向，当电压的实际方向与它的参考方向一致时，电压值为正，即U＞0，反之，当电压的实际方向与它的参考方向相反时，电压值为负，即U＜0。

对电压参考方向的标注除了用箭头外，还可用双下标和正(十)、负(一)极性表示。例如Uab表明电压参考方向从a 指向b。若用正负极性表示，电压参考方向从正极指向负极。
在直流电路中电压用大写字母U表示，电压的单位为伏特（V）。
电路中电流与电压的参考方向选择是独立的，对一个电路，若元件电流与电压选择的参考方向相同，如图1-7所示，则称这个参考方向为关联参考方向，否则为非关联方向。

3、运用电位概念时的注意点
1）选择不同的参考点，同一点的电位数值不同。例如图1—8电路，若选择O点为电位参考点，即VO=0V，VA=10V， VB=6V；若选择B 点为电位参考点，即VB=0V，VA=4V， VO=-6V。
2）两点间的电压大小与参考点的选择无关，即电位的高低是相对的，而电压值是绝对的。如图1—8电路中，不论参考点选择为O点或是B点，都不会改变UAB的大小。
3）与电流、电压一样，电位也可为正值或负值，某点的电位高于参考点，则为正，反之则为负。
4）在汽车电路中，蓄电池负极直接或间接地通过导线联接在车身金属或车架上，即俗称“搭铁”。 通常汽车中的搭铁点就是电路的参考点，电路中任一点的电位就是相对于搭铁的电压。电力系统中，通常以大地作为参考点；电子电路中，一般选择电子设备的金属机壳或某公共点作为参考点。参考点的电位为零，用符号“┴”表示。