电压和电动势：定义及实际方向

1.电压

电路中A、B两点间的电压定义为单位正电荷在电场力的作用下由A点移至B点电场力所做的功，即

式中，Δq为由A点移动到B点的电荷量；ΔWAB为移动过程中电场力所做的功。

大小和方向都不随时间变化的直流电压，用大写字母U表示。交流电压用小写字母u表示。对于直流，式（1-3）可写成

在国际单位制中，电压的单位是伏[特]，符号为V。常用的电压单位有千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）等。

电场力对正电荷做功的方向，就是电位降低的方向，故规定电压的实际方向是由高电位指向低电位。

与电流方向的处理方法类似，可任选一方向为电压的参考方向。通常用三种方式表示：

（1）采用正（+）、负（-）极性表示，称为参考极性，如图1-3（a）所示。这时，从正极性端指向负极性端的方向就是电压的参考方向。

（2）采用实线箭头表示，如图1-3（b）所示。

（3）采用双下标表示，如uAB表示电压的参考方向由A指向B。(www.xing528.com)

若电压的实际方向与参考方向一致，则电压为正值；若两者相反，则电压为负值。这样就可以利用电压的参考方向和正、负值来判断电压的实际方向。

图1-3　电压的参考方向

对一个元件，电流参考方向和电压参考方向可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常常将其取为一致，称关联方向，如图1-4所示；如不一致，称非关联方向。

图1-4　电流和电压的关联参考方向

2.电动势

电动势是衡量电源内部非静电力做功本领的物理量。在数值上等于电源力把单位正电荷从电源的负极移到正极所做的功。用公式表示为

电动势的单位与电压一样，也为伏特（V）。

电动势的实际方向与电压实际方向相反，规定在电源内部由负极指向正极。