在一定的電場(chǎng)中,電荷受力的大小與電荷在電場(chǎng)中的位置有關(guān),在無(wú)限遠(yuǎn)處,電場(chǎng)力等于零,即電荷的位能等于零。如果電荷在電場(chǎng)中的位置一定,其受力的大小也是一定的,即電荷具有一定的位能或具有一定的電位。電場(chǎng)力移動(dòng)電荷的結(jié)果引起了電位的變化。在電場(chǎng)中,把正電荷從高電位移向低電位,電場(chǎng)力就對(duì)電荷做了功;反之,要將正電荷從低電位移向高電位,必須依靠外力來(lái)克服電場(chǎng)力的作用才能實(shí)現(xiàn),也就是說(shuō)外力克服電場(chǎng)力做了功。
在電場(chǎng)中,將單位正電荷由高電位點(diǎn)移向低電位點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做的功稱為電壓。電壓等于兩點(diǎn)之間的電位之差。其表示為:
U=A/Q
式中: A——電場(chǎng)力所做的功,J;
Q——電荷量,C;
U——兩點(diǎn)之間的電壓,V。
電壓的正方向規(guī)定為由高電位指向低電位,即電位降的方向。
在電場(chǎng)中,將單位正電荷由低電位移向高電位時(shí)外力所做的功稱
為電動(dòng)勢(shì)。其表示為:
E=AW/Q
式中: AW——外力所做的功,J;
Q——電荷量,C;
E——電動(dòng)勢(shì),V。
電動(dòng)勢(shì)的正方向規(guī)定為由低電位指向高電位,即電位升的方向。
電壓和電動(dòng)勢(shì)的主要區(qū)別在于,電壓是反映電場(chǎng)力做功的概念,其正方向?yàn)殡娢唤档姆较颍欢妱?dòng)勢(shì)則是反映外力克服電場(chǎng)力做功的概念,其正方向?yàn)殡娢簧姆较颍瑑烧叩姆较蚴窍喾吹摹k妷汉碗妱?dòng)勢(shì)的基本單位均為V。