一、电势
1.定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比。
2.定义式:φ=Epq。
3.单位:国际单位制中,电势的单位是伏特,符号是V,1 V=1 J/C。
4.特点
(1)相对性:电场中某一点电势的数值与零电势点的选取有关,一般的选取无穷远处或大地的电势为零。
(2)标矢性:电势是标量,只有大小,没有方向,但有正负。
说明:在同一电场中,电势的正值高于负值。
二、电势差
1.定义:规定电场中A、B两点的电势之差φA-φB为A、B两点的电势差,在电路中两点间的电势差也叫电压。
2.公式
设电场中A点的电势为φA,B点的电势为φB,则A、B两点之间的电势差为:UAB=φA-φB,B、A两点之间的电势差为:UBA=φB-φA,所以UAB=-UBA。
3.单位:电势差的单位是伏特,简称伏,符号V,1_V=1 J/C。
4.电势差的正负
电势差是标量,UAB为正值,A点的电势比B点的电势高;UAB为负值,A点的电势比B点的电势低。
5.静电力做功与电势差的关系:
(1)公式推导
由电场力做功与电势能变化的关系可得:
WAB=EpA-EpB,又因EpA=qφA,EpB=qφB,可得:WAB=qφA-qφB=q(φA-φB)=q•UAB,所以有UAB=WABq。
(2)物理意义:电场中A、B两点间的电势差等于这两点之间移动电荷的过程中电场力所做的功与被移动的电荷q的比。
注意:在用UAB=WABq计算时,各量都要带有正负号。