1.3 电压与电动势及电位

电路中的电流需要靠电源来维持，这好比用水泵来维持连续的水流一样。水泵能维持水流的原理是由于其能保持两处之间的水位差，使一处的水位总是高于另一处的水位。

1.3.1 电压

与水泵泵水相似，在电源两端具有不同的电位。电源正极的电位总是高于负极的电位，也就是电源能维持两点间的电位差，使在电源外部，电流从高电位的正极流向低电位的负极；而在电源内部，借助于电源本身的特殊本领，可使电流从低电位流向高电位。例如干电池或蓄电池，在其内部就是通过化学力将正电荷从低电位推至高电位去的。

电位差又称电压，单位为伏特，简称伏，用字母“V”表示。衡量电源维持电位差本领的物理量，称为电源电压。

1.3.2 电动势

电动势是衡量电源自身转换能量本领的物理量，用字母“E”表示，单位为伏特，用字母“V”表示。它表示电源内部非电场力所具有的使电流从负极流向高电位正极，建立并维持电位差的本领。由于电源存在着电动势，就能保持正极的电位高于负极的电位。

1.3.3 电位

1.电位的概念

在分析电路时，有时需要比较电路中某两点的电性能，需引入电位的概念。电路中某点与参考点间的电压就称该点的电位。通常选大地为参考点，即将大地的电位规定为零电位。在电气仪器和设备中又常将金属机壳或电路的公共接点的电位规定为零电位。电位的单位与电压相同，也是伏特。

2.零电位的图形符号

零电位点在电路中通常用各种接地符号来表示，各种接地及等电位图形符号如图1-4所示。

1.3.4 电动势与电压及电位三者关系

电工中常用到电动势、电压及电位这三者的定义、方向、功能、表达式、单位及测量仪表的连接方法，如表1-1所列。需要说明的是：

①电动势和电压是绝对值，与零电位选择无关；而电位是相对值，与零电位的选择有关。

②电压比较时的描述：应当说高电压和低电压。

③交流电压有瞬时值、最大值、平均值和有效值之分，常说的交流220V、380V是有效值。

④电压损失和电压降落的区别：在直流网络中是一致的；在交流网络中，由于电流、电压不同，相角及线路电抗的影响，而引起电压降落。

线路两端电压的几何差称为电压降落。

表1-1 电动势、电压及电位三者之间的关系表

1.3.5 电源及电源电压

任何一种直流电源都有两个电极，一个是正极，另一个是负极，其电池的图形符号如图1-5所示。图中的序号1为一节电池的电路图形符号，其中的长线段代表正极、短线段代表负极。

电源本身的电阻叫做电源内阻。如果一个电源只具有一定的电源电压而内阻为零，此电源称为理想电压源，图1-5中电源的符号表示的就是理想直流电压源。实际的电源只是在一定的条件下与理想电压源相近似，不可能完全等于理想电压源。实际电源两端的电压，由于内阻的影响，总是比电源电压低些。