电位 电势 电压 电动势电流概念理解.docx

1.电压 （电位差 电势差 电压降）
电荷流动时，电荷所具有的能量在电路中释放，电路及电路中所连接的元件将吸收电荷的能量。经过能量吸收，电荷释放能量其本身所含的能量后变小，人们用电压降落来衡量电荷在电路中释放能量的能力大小。当电流流过电路时，将在电路的每一小段中产生一定的电压降落，用来表示电荷流过该小段释放（或该小段电路吸收）的电能的大小。电压降落简称电压。两点之间的电压是指单位正电荷在电源的作用下经过这两点时所做的功。电压的单位和电动势一样是伏特（简称伏，用英文字母V表示）。 电压是一个绝对量，是两点电位差的绝对值，与参考点的选择无关。

2.电位（电势）
在电路中某一点的电位是指该点与人为在电路中选择的一个参考点之间的电压。某点的电位表示的就是电荷从该点移动（或流动）到人为选择的（某个确定的）参考点时，电荷对电路（及其电路元件）所做的功。通常人们规定大地作为标准的零电位，也就是说在一个包括电源、负载及连接导线的完整电路中，如果电路的某点与大地相连，则电路中该点的电位为零。没有与大地相连接的电路，参考点的选择可以是任意的（就是说是可以随便选择的）。但是一个电路，参考点只能选择一个。从这个定义可以知道，在某个电路中一旦选择一个确定了的参考点后，在该电路上某个确定的点（例如A点）的电位也能唯一地确定。但是，若对该电路重新进行参考点的选择，重新选择后，原来某点（A点）已经确定的电位将也会发生变化（变为另外一个数值的电位）。
从电位的定义可知，电位是一个“相对的量”，是某点相对于参考点的物理量。参考点发生变化后，该点的电位这个物理量，也将发生“相对的”变化。在一个参考点已经选定的电路中，高于参考点的电位为正电位，低于参考点的电位为负电位。电位的单位也是伏特。由地位的概念还可以得出：电路中，两点之间的电压等于两点的电位之差。因此，电压还可称为“电位差”。

3.电动势
电能可由其它能量转换而来，电源是将其它能量转换成电能的装置。也就是说，其它形式的能量在电源内部转换成电能，电源电动势就是衡量其它形式能量所提供的、用来转换成电能的外力对单位正电荷做功本领的物理量电动势高，表明在电源内部，其它形式的能转换成电能的量大；电动势低则说明其它形式的能转换成电能的量小。还可以从另外一个角度看，电源电动势是使电荷获得能量的设备、器件。电动势高，处于电源正极的正电荷（或电源负极的负电荷）所具有的能量大；电动势低，处于电源正极的正电荷（或负极的负电荷）所具有的能量小。
电源电动势是指外力把单位的正电荷从电源的负极推向正极（或者把单位负电荷从电源的正极推向负极）所做的功。电动势又经常简称为电势，单位是伏特（简称伏，用英文字母V表示）。
电压和电动势都是表示与电荷有关的能量（或做功大小），电动势是电源对电荷做功后电荷所具有的能量；电压（降落）则表示电荷对电路元件做功的大小，也就是电荷经过该电路元件后元件从电荷中获得的能量的一种度量。它们的单位虽然一样，但是做功的方向不一样，应该确实理解这一不同，才能真正理解这两个物理量的含义。

4.电流
电流，是指电荷的定向移动。电源的电动势形成了电压，继而产生了电场力，在电场力的作用下，处于电场内的电荷发生定向移动，形成了电流。电流的大小称为电流强度（简称电流，符号为I），是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量，每秒通过1库仑的电量称为1「安培」（A）。安培是国际单位制中所有电性的基本单位。 除了A，常用的单位有毫安（mA）、微安(μA) 。
电荷的定向移动形成电流。我们规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向。直流电源中，电流的方向是由电源的正极指向电源负极
电流产生的条件
　　1．必须具有能够自由移动的电荷(金属中只有负电荷移动，电解液中为正负离子同时移动）。
　　2．导体两端存在电压差（要使闭合回路中得到持续电流，必须要有电源）。
3．电路必须为通路。
电流三大效应
　　1热效应：导体通电时会发热，把这种现象叫做电流热效应.
　　例如：比较熟悉的焦耳定律：是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。
　　2磁效应
　　电流的磁效应(动电会产生磁)：奥斯特发现：任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应。
　　3化学效应：电的化学效应主要是电流中的带电粒子（电子或离子）参与而使得物质发生了化学变化。化学中的电解水或电镀等都是电流的化学效应。

电位 电压 电动势理解
电位、电压和电动势对初学者较难理解，下面通过图1-4所示的水流示意图来说明这些术语。首先来分析图1-4中的水流过程。
水泵将河中的水抽到山顶的A处，水到达A处后再流到B处，水到B处后流往C处（河中），然后水泵又将河中的水抽到A处，这样使得水不断循环流动。水为什么能从A处流到B处，又从B处流到C处呢？这是因为A处水位较B处水位高，B处水位较C处水位高。
要测量A处和B处水位的高度，必须先要找一个基准点（零点），就像测量人身高要选择脚底为基准点一样，这里以河的水面为基准（C处）。AC之间的垂直高度为A处水位的高度，用HA表示，BC之间的垂直高度为B处水位的高度，用HB表示。由于A处和B处水位高度不一样，它们存在着水位差，该水位差用HAB表示，它等于A处水位高度HA与B处水位高度HB之差，即HAB=HA-HB。为了让A处源源不断有水往B、C处流，需要利用水泵将低水位的河水抽到高处的A点，这期间水泵是需要消耗能量的（如耗油）。
1．电位
电路中的电位、电压和电动势与上述水流情况很相似。如图1-5所示，电源的正极输出电流，沆到A点，再经R1流到B点，然后通过R2流到C点，最后流到电源的负极。
与图1-4所示水流示意图相似，图1-5所示电路中的A、B点也有高低之分，只不过不是水位，而是称为电位，A点电位较B点电位高。为了计算电位的高低，也需要找一个基准点作为零点，为了表明某点为零基准点，通常在该点处画一个“上”符号，该符号称为接地符号，接地符号处的电位规定为OV，电位单位不是米，而是伏特（简称伏）；用V表示。在图1-5所示电路中，以C点为OV（该点标有接地符号），A点的电位为3V，表示为UA=3V;B点电位为1V，表示为UB=1V。

2．电压
图1-5所示电路中的A点和B点的电位是不同的，有一定的差距，这种电位之间的差距称为电位差，又称电压。A点和B点之间的电位差用UAB表示，它等于A点电位UA与B点电位UB的差，即UAB=UA-UB=3V-1V=2V。因为A点和B点电位差实际上就是电阻器R1两端的电位差（即电压），R1两端的电压用UR1表示，所以UAB=UR1。
3．电动势
为了让电路中始终有电流流过，电源需要在内部将流到负极的电流源源不断地“抽”到正极，使电源正极具有较高的电位，这样正极才会输出电流。当然，电源内部将负极的电流“抽”到正极需要消耗能量（如干电池会消耗掉化学能）。电源消耗能量在两极建立的电位差称为电动势，电动势的单位也为伏特，图1-5所示电路中电源的电动势为3V。
由于电源内部的电流方向是由负极流向正极，故电源的电动势方向规定为从电源负极指向正极。