电势差与电势的关系

核心提示电势就是电位,电势差有时候就叫做电位差。 电势可以对比重力势来理解:你学过重力势能,一个物体在一定高度上,由于它可以被重力做功,所以它具有一定的重力势能。重力势能的大小和物体的质量和高度有关。但是如果要描述某个位置的重力势能,我们可以用该位

电势就是电位,电势差有时候就叫做电位差。

电势可以对比重力势来理解:你学过重力势能,一个物体在一定高度上,由于它可以被重力做功,所以它具有一定的重力势能。重力势能的大小和物体的质量和高度有关。但是如果要描述某个位置的重力势能,我们可以用该位置物体的重力势能除以物体的质量,得到一个与物体无关的量。这个量只和选取的位置有关,我们可以把它叫做重力势。

电场也是一样,在电场某个位置放置一个电荷,然后选取一个零势能位置,把电荷从这个位置移动到零势能的位置,电场力会做功(正功负功都有可能),电场力做的功就是该位置该电荷所具有的电势能。电势能与电荷量的比值就是该点的电势,它只与位置有关。

电势差就是电场中两点间电势的差值,它可以用来描述电荷从一个点移动到另一个点的能量变化。电势差又叫电压。

你也许不理解为什么可以选取距点电荷无限远处作为零势能面并且可以计算出某点的电势。那是因为把电荷从某点移动到无限远处,电场力做的功是有限的。就比如说05+025+0125+00625……得到的结果无限接近于1,却永远无法达到1。我们认为这个无穷数列的和为1。电场力的功也是一样的。

电压和电势差的区别

电压与电动势确实不完全一样(虽然单位一样)。

简单地说,给定一个电源,它的电动势数值不变的,而电源两端的电压却与外电路所接的元件有关。

例:一节干电池的电动势E=15伏特,内阻是

r=1欧。

当电池不接任何元件时,它的两端的电压数值与电动势数值相等,都等于15伏特。

当电池与一个R=2欧的电阻构成闭合电路时,此时电路中的电流是

I=E/(R+r)=15

/(1+2)=05安

那么电池两端的电压(外电路的电压,也是路端电压)是

U=I

R=05

2=1

伏特

或 U=E-I

r=15-05

1=1

伏特

电势就是电位,只是电路中的电势与静电学的电势在概念的描述上有差异,一下说明电路中的电势、电压。

电压等于电势差,并非没有正负。

在电路中设定一个参考点,则该点电位为零,其余点对参考点的电压值就是该点的电位值,电位用   Vx 表示,下标是该点的位置编号,电压用 Uxx 表示,如:Uab = Va - Vb ,如果 Vb > Va ,Uab 就是负值。

在电路中如果标注清楚,电压的下标可以省略。

如图:Vb = - 6 V ,Vc = 9 V ,Ubc = Vb - Vc = -6 - 9 = - 15 V

U1 = Vc - Vb = 9 - (-6)= 15 V

U2 = Va - Vb = Va + 6 V

参考点(零电位点)选择不同,各点电位不同,而电压(电位差)不变。

各点电位就不一样了。

Vc = 4 V ,Vb = - 11 V ,U1 = Vc - Vb = 4 - (- 11)= 15 V ,电压不变。

 
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