电压与电位电动势
电源电动势与电压的关系
电源电动势与电压的关系一、电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。
电动势使电源两端产生电压。
在电路中，电动势常用E 表示.单位是伏（V).在电源内部，非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷做功,这个做功的物理过程是产生电源电动势的本质。
非静电力所做的功，反映了其他形式的能量有多少变成了电能。
因此在电源内部,非静电力做功的过程是能量相互转化的过程。
电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所作的功。
如设W为电源中非静电力（电源力）把正电荷量q从负极经过电源内部移送到电源正极所作的功跟被移送的电荷量的比值,则电动势大小为：.如:电动势为6伏说明电源把1库正电荷从负极经内电路移动到正极时非静电力做功6焦.有6焦的其他其形式能转换为电能.电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向电源的正极,即与电源两端电压的方向相反。
二、电压（voltage），也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。
其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B 点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。
电压的国际单位制为伏特（V,简称伏），常用的单位还有毫伏(mV）、微伏(μV）、千伏（kV）等。
此概念与水位高低所造成的“水压”相似.需要指出的是，“电压”一词一般只用于电路当中，“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。
电压是电路中自由电荷定向移动形成电流的原因。
电势差(电压差)的定义：电荷q 在电场中从A点移动到B点，电场力所做的功W AB 与电荷量q 的比值，叫做AB两点间的电势差（AB两点间的电势之差，也称为电位差)，用U AB表示，则有公式:其中，W AB为电场力所做的功,q为电荷量。
同时也可以利用电势这样定义如果电压的大小及方向都不随时间变化，则称之为稳恒电压或恒定电压，简称为直流电压，用大写字母U表示。
关于电源电动势和电压的关系
电源电动势和电压的关系
电动势是电源内部产生的推动电流的力量,所以在电源未接入电路时电动势等于电压。
电压是两点间的电位差，我们实际使用的是电压，实际测量的电压，是两点间的电位差，没有包括内电压，所以不用考虑电源内阻。
接入电路后，当电动势等于外电路和电源的电压之和，就要考虑电源内阻，即电动势等于内电压+外电压。
电压表不能直接测量电源的电动势,而实际测量开路电压时,电压表的内阻不可能无穷大(未真正开路),所测结果存在一定误差。
实际应用中当外电路电流变化的时候，内电阻也在变化，像蓄电池、发电机、变压器等提供的电源，内电阻很小，对电压的损失变化影响也很小，可以忽略不计。
电位与电压与电动势的异同点
电位与电压与电动势的异同点有哪些？
电位与电压、电动势单位都是伏。
（1）电位只有在理论探讨电能的强度因素时，“电位”这一概念才有用。
定义:空间中某一点的电位是把单位正电荷从无限远处（假设此处电位为零）带到该点时所消耗的电能。
当单位正电苛通过一个物质相A的相界面时，因在A的相界面上存在着表面电势，是不定值，故一个物质相中某一位置的“绝对”电位无法确定，也不能测量。
（2）电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差，叫做电动势。
用字母E表示，单位是伏特。
在电路中，电动势常用符号δ表示。
在电源内部，非静电力把单位正电荷从负极移送到正极时所做的功。
公式：E＝W／q(E为电势能）
（3）电压是在电路中，任意两点之间的电位差称为这两点的电压。
电压用符号"U"表示。
电压的高低，一般是用单位伏特表示，简称伏，用符号"V"表示。
电压用来表示电位的高低，也用来表示电动势的高低差别。
（4）电动势与电势差（电压）是容易混淆的两个概念。
前面已讲过，电动势是表示非静电力把单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功；而电势差则表示静电力把单位正电荷从电场中的某一点移到另一点所做的功。
它们是完全不同的两个概念。
电压是用来表示电势强弱的单位。
3项目三 电流、电位与电压的计算
电位计算时应注意的问题
要计算该点与参考零电位间的电压，要注意该路径计算某点的电位的绕行方向和参考方向间的关系。绕行方向和参考方向相同电压值为正，绕行方向和参考方向相反电压值为负；绕行时如遇到电源，则先经电源正极时加上电源的电动势，反之减去电动势。
1）电阻元件电压降写成 RI 形式，当电流I的方向与路径绕行方向一致时，选取“ +”号； 当电流I的方向与路径绕行方向相反时，则选取“ -”号。 2）电源两端电压降方向：高电位（正极）指向低电位（负极）写成 E 形式： 电源两端电压降方向与路径绕行方向一致时，选取“ + ”号； 电源两端电压降方向与路径绕行方向相反时，选取“- ”号
任务二 电压
4、单位是：伏特,简称伏（V）； 常用单位:千伏（kV），毫伏（mV）
1 kV = 103 V 1 mV = 10-3 V
单位:
1千伏(kV)=1000伏(V)
1伏(V)= 1000毫伏(mV） 1毫伏(mV)= 1000微伏(μV)
实际方向：
高电位指向低电位。
参考方向 ：任意选定某一方向作为电压的正方向, 也称参考方向。
接上电池后，它们就受到了推动力，出现了定向移动。
任务一 电流
电路中的电流的方向： 正极→用电器→负极
2、电流的方向：正电荷移动的方向规定为电流的方向。
当电路闭合时，在电源外部，电流的方向是从电源正极经过用电器流向负极。
任务一 电流
a
b
I
a
b
Iab
* 参考方向与实际方向的关系 在规定的参考方向下，若计算结果 I > 0 参考方向与实际方向一致 I < 0 参考方向与实际方向相反
任务四 电动势
电压、电位、电动势及其参考方向
电压、电位、电动势及其参考方向1.电压的一般含义金属导体中有许许多多的自由电子，在没有外加电场作用时，这些自由电子的运动时无规则的，则不能形成电流。
要使自由电子作有规则的运动必须要有外加电场，电场力使自由电子作有规则的定向运动而形成电流。
电场力移动电荷就对电荷做了功。
它所释放出来的能量转化为其他形式的能量。
为了衡量电场力对电荷做功的能力，引入电压这个物理量。
电压的定义为：电场力把单位正电荷从电路中的a 点移到b 点做的功称为a 、b 两点之间电压。
电压通常用U 表示。
设正电荷Q 由a 点移至b 点电场力做的功为ab W则QW U ab ab =（1-3） 式中 ab W ——电场力所做的功，单位为焦耳，J ；Q ——被移动正电荷的电量，单位为库仑，C ； ab U ——电路中a 、b 两点间的电压，单位为伏特，V 。
它的大小可以这样理解：如果1库仑正电荷从一点移到另一点所做的功为1J ，则该两点的电压为1V 。
电压的单位有：伏特（V ）、千伏（kV ）、毫伏（mV ）、微伏（μV ）。
它们之间的关系为：3110kV V =， 3110mV V -=， 6110V V μ-=与电流一样，把大小、方向不随时间变化的电压称为恒定电压或直流电压，用大写字母“U ”表示；把实际方向随时间变化的电压称为交表电压，用小写字母“u ”表示。
2.电位在电路中可取任一点为参考点，如选择0点为参考点，则由某点a 到参考点0的电压u a0，称为a 点的电位，用Va 表示。
电位参考点可以任意选取，一般选择大地、设备外壳或接地点作为参考点并规定参考点电位为零。
在一个电路中，一旦参考点确定后，电路中其余各点的电位也就确定了。
电位的SI 单位也是伏特。
电压和电位的关系为：a 、b 两点之间的电压等于a 、b 两点之间的电位差，即ab a b U V V =- （1-4）由式（1-4）可知，如果ab U >0，当Q >0时ab W >0，电场力做正功，电荷减少能量。
电压、电动势、电位
电压、电动势、电位区别
利用等电位关系化简混联电路
张贵中
一、教学目的：
1、区别电压、电动势、电位的关系。
2、掌握等电位关系化简混联电路的方法。
二、教学重点、难点：
理解电位的概念，对等电位关系进行判断。
三、教学内容：
1、电压和电位的关系
（1）电位是电场中某点与参考点之间的电压。
电压则是电场中某两点间的电位之差。
（2）电位值是相对的，它的大小与参考点有关；电压值是绝对的、固定的，它的大小和参考点的选择无关。
（3）电压和电位的单位都是伏特。
2、电压和电动势的关系
（1）电压是衡量电场力做功本领的物理量，其方向为由高电位指向低电位，电压存在于电源内、外电路
（2）电动势是衡量电源力做功本领的物理量，其方向为在电源内部由负极指向正极，且仅存在于电源内部。
（3）电压和电动势的单位都是伏特。
3、判断等电位点化简混联电路
R2
R3R4
化简为： _。
电路理论2-1要讲
电路基础
实验室使用的直流稳压电源
电路基础
示波器
稳压电源
用示波器观测直流稳压电源的电压随时间变化的波形。
1.6 电压源与电流源
实际电压源) 一、电压源 (实际电压源 + 实际电压源
电路基础
Ro越小 特性越平
实际电源：电池、发电机、信号源等 实际电源：电池、发电机、 U a 1.6.1 电压源 i U
i = = u2G G
WR = ∫ pdξ = ∫ uidξ = ∫ Ri 2 dξ
t0 t0 t0
t
t
t
电路基础
4. 开路与短路
i R
对于一电阻R 对于一电阻 ： ，视其为短路。 当R=∞，视其为开路。 当R=0，视其为短路。 ∞ 视其为开路。 u为有限值时，i=0。 为有限值时， 。 为有限值时 i为有限值时，u=0。 为有限值时， 为有限值时 。
电路基础
电容器
电池 晶体管 电阻器 运算放大器
线圈
低频信号发生器的内部结构
电路基础
电路基础
1.5 电阻元件
电阻是一种将电能不可逆地转化为其它形式能量 如热能、光能等）的元件。 （如热能、光能等）的元件。 电阻： 电阻：反映电能消耗的电路参数 1. 符号
R i + R u -
2. 欧姆定律 (Ohm’s Law)
I ≡ IS
I a
Uab =IS RO 特点： 特点： （1）输出电流不变， ）输出电流不变， 恒等于电 其值恒等于 其值恒等于电 流 源电流 I=IS； 0
电 流 源
恒 流 源 I
+外
IS Uab 电 - 路 b
伏安特性
IS
（2）输出电压由外电路决定。 ）输出电压由外电路决定。 （3）IS= 0，电流源相当于开路 ） ，来自实为发出20W 实为发出
电位、电压、电动势的概念解读
自动化工程系 崔红红
电位、电压、电动势
1）电压
由于AB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动，由高水位流向低水位。类似地， 由于电池正极（A）的电位比负极（B）的电位高，这个 电位差产生的电场力会移动电荷从A经过导线流向B形成 了电流，对电荷作了功。为了衡量电场力对电荷做功的 能力，引入了电压这个物理量。所以电压指任意两点之 间的电位差，电场力将单位正电荷从A点移到B点所作的 功，叫做电压，记作：
电动势和电压的单位都是伏特，都是反映电位差， 都有方向，但两者还是有区别的：
①、电动势与电压具有不同的物理意义。电动势 是衡量电源把其它形式的能转化成电能这一本领 的物理量，表示非电场力（外力）做功的本领， 而电压是衡量电路把电能转化成其它形式能这一 本领的物理量，表示电场力做功的本领。
②、对一个电源来说，既有电动势又有电压， 但电动势仅存于电源内部。电动势的大小决定 于电源本身，与电源材料和结构有关，而与外 电路的负载无关。电源的电动势在数值上等于 电源两端的开路电压，即电源两端不接负载时 的电压。
③、电动势与电压的方向相反。电动势是从低 电位指向高电位，即电位升高的方向；而电压 是从高电位指向低电位，即电压降低的方向。
谢谢观看
相似的，在电路中任选一个参考点，电路中某一 点到参考点的电压就称为该点的电位。电位的符 号用V表示，电位的单位也是伏特（V）。
电压和电位都是表征电路能量特征的物理 量，两者有联系也有区别。电压是指电路 中两点之间的电位差。因此，电位是相对 的，它的大小与参考点的选择有关；电压 是绝对的，它的大小与参考点的选择无关。
与电流一样，电路中任意两点之间的电压的实际 方向往往是不能预先确定，因此在对电路进行分 析计算之前，先要设定该段电路电压的参考方向， 若计算电压结果为正值，说明电压的参考方向与 实际方向一致；若计算电压结果为负值，说明电 压的参考方向与实际方向相反。
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电压与电位、电动势讲授课
2
空调01 02
1、掌握电压、电位及其关系
2、掌握电动势及其与端电压的关系
重点：电压、电位及其关系，电动势及其与端电压的关系难点：电压、电位及其关系，电动势及其与端电压的关系措施：用图示、结合生活实例说明
《电工学及其教学参考书》
习题册P 2-4
§1-3 电压与电位
一、电压：
①、概念：电压又称电位差是衡量电场力作功大小的物理量
在电场中若电场力F将点电荷Q从a点移动到b点所做的功为
A ab=FL ab
A ab与电荷Q的比值就称为该a、b两点之间的电压。
用U ab表示。
②、单位：伏用符号V表示，常用的单位还有千伏KV、毫伏mV、微伏μV
1KV=1000V
1V=1000mV
1mV=1000μV
③、方向：
对于负载来说，电流流进端为电压的正端，流出端为电压的负端，电压的方向由正指向负。
④、方向表示：用箭头或极性
⑤、测量工具：电压表
⑥、测量应注意的问题：
A、对交、直流电压应分别使用交流电压表和直流电压表
B、电压表必须并接在被测量的电路中
C、直流电流表表壳接线柱上标明的“+”“-”应和电路的极性相
一致。
D、合理选择电压表的量程。
二、电位：
①、概念：是指电路中某点与参考点O 之间的电压。
参考点O 的电位规定为零。
电位用符号ϕ表示
a 点电位: ϕa=
ao ao
U q A = b 点电位: ϕb=
bO bo
U q
A =
二、电压与电位的关系：
①、以O 点为参考点，则a 点和b 点的电位为
ϕa=ao U
ϕb=bO U Uab=ϕa-ϕb
即是说：电路中任意两点之间的电压等于这两点间的电位之差。
又称电位差。
Uab=ϕa-ϕb
②、电位具有相对性：电路中某点的电位值随参考点位置的改变而改变。
电位差具有绝对性：任意两点之间的电位差值与电路中参考点的位置选取无关。
电位有正电位与负电位之分，当某点的电位大于参考点电位时称其为正电位，反之称之为负电位。
三、讲解P6例1-3
§1-3 电动势：
一、电动势： 1、电源力：
①、概念：指在电源内部由于其它能量的作用，产生对电荷的作用力。
外力将单位正电荷从电源的负极移动到电源正极所做的功。
用符号E 表示。
②、作用：正电荷在电源力的作用下，从低电位移向高电位。
③、来源：电池的电源力是电解液，发电机制电源力是电磁力。
④、工作状态：在电源外部，正电荷在电场力作用下，从电源的正极经过负载流向负极，在电源内部，正电荷在电源力的作用下，克服电场力从电源负极流向正极。
2、电动势：指在电源内部，电源力将单位正电荷从电源负极移互正极所做的功。
用符号E 表示。
表达式：Q
W E 外
方向：在电源内部从负极指向正极。
二、电动势与端电压的关系：
1、电动势：指在电源内部，电源力将单位正电荷从电源负极移互正极
所做的功。
端电压：是指电源两端的电位差。
也称为电源电压。
2、方向：电动势的方向在电源内部从负极指向正极。
电压方向是由高电位指向低电位。
在电源内部电动势的方向与电压的方向是相反的在不接负载时，电动势与电压在数值上是相等的。
即：E=U
若取电动势与电压的参考方向相同，则E=-U
3、区别：电动势仅存在于电源内部，电压既存在于电源内部也存在于电源外部。
电阻和电阻率 1、概念：
①、电阻：是指导体对电流的阻碍作用。
用符号R 表示。
单位：欧，用符号Ω表示
电阻率：是指长度为1m 、截面各为1 mm 2的导体，在一定温度下的电阻值。
用ρ表示，单位为欧·米(Ω·m)
②、金属导体的电阻大小与其几何尺寸及材料有关：
R=S
L
式中：L ：导体的长度，单位：米（m ）
S ：导体的横截面积，单位平方毫米（mm 2） ρ：电阻率
③、讲解P6例1-3。