1. 电压的定义:电势差是指电场中两点之间电势的差值,也称为电压,用字母U表示。
2. 电压的计算公式:电势差Uab可以表示为φa-φb,即电荷q在电场中由点A移动至点B时,电场力所做的功与电荷量的比值,数学表达式为Uab=Wab/q。
3. 电压的单位:在国际单位制中,电压的单位是伏特(V),符号为V。若1库仑电荷从电场中的一点移动到另一点,若电场力做了1焦耳的功,这两点间的电势差即为1伏。
4. 电压的物理意义:
- 电压由电场中两点的位置决定,反映了电场的能量性质。
- 电压与检验电荷的电量及电性无关。
- 电压表示移动单位电量正电荷时,电场力所做的功。
因此,顺着电场线移动正电荷将做正功,反之则做负功;但功与电量的比值不变,由两点位置决定,且为正值。逆着电场线移动正电荷将做负功,反之则做正功;但功与电量的比值不变,由两点位置决定,且为负值。
5. 电场强度与电压的关系:
- 电压UAB与电场强度E和两点间沿电场强度方向的距离d之间的关系为UAB=Ed。
- 在匀强电场中,任意两点间的电压等于电场强度与这两点沿电场强度方向上的距离的乘积。即d必须是沿着场强方向的距离。如果电场中两点不沿场强方向,d的取值应为在场强方向的投影,即为电场中该两点所在的等势面的垂直距离。
6. 电压与电势零点的选取无关。
7. 如何判断电压高低:
- 在外电路中,沿着电流的方向,电压降低。
- 在内电路中,沿着电流的方向,电压升高。
8. 电压是标量,但有正、负之分。正、负值仅表示哪点电势高,哪点电势低。在某一电场中,若Uab>0,则φa>φb;若Uab<0,则φa<φb。
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