1.3.2 电学三兄弟之二——电压（电位差）

皮皮：现在我们可以学习电压了吧？

王老师：电路中两点之间的电位之差，称为该两点间的电压，也称电位差。通常用带下标的符号U表示，如Uab表示a、b两点间的电压，即

Uab=Ua-Ub

同理，Uab=-Uab

电压的单位也是伏特，常用的单位还有千伏（kV）、毫伏（mV）和微伏（μV），其换算关系如表1.3所示。

阳阳：能不能举个例子来说明一下？

王老师：两处之间水的流动需要水位差，同样道理，两点之间电流的流动则需要电位差，电压（电位差）是推动导体中电流流动的动力，是形成电流的条件。水位、电位和电位差示意图如图1.25所示。

王老师总结：

电压：电压是形成电流的条件，也可以说电压是电流的动力，电正是由于有了这个动力，才会流动起来。电路中两点之间的电位之差，称为该两点间的电压，也称电位差。

皮皮：电压的方向如何？

王老师：同电流的方向类似，电压的方向规定为从高电位指向低电位，即电位降低的方向。因此，电压也称电压降。

王老师（难点）：实际计算中，有时电压的实际方向难以确定，这时也可先假定电压的参考方向。原则上参考方向可任意选取，但如果已选定电流参考方向，则电压参考方向最好与电流参考方向选取一致，称为关联参考方向。若计算结果为正值，则电压实际方向与参考方向相一致；反之，电压实际方向与参考方向相反，如图1.26所示。

电压参考方向的三种表示方法如图1.27所示。

●用箭头表示：箭头从正极指向负极。

●用正负极表示：正极表示高电位，负极表示低电位。

●用双下标表示：例如，UAB就意味着A点电位高于B点电位。

实例点拨1.1 如图1.25（b）中，已知UA=1.5V，UB=3.0V，UC=4.5V。试求：UBA、UCB、UCA各为多少伏？若以B点为参考点，则UA、UB、UC各为多少伏？UBA、UCB、UCA又各为多少伏？

解：（1）UBA=UB-UA=3.0-1.5=1.5V

UCB=UC-UB=4.5-3.0=1.5V

UCA=UC-UA=4.5-1.5=3.0V

（2）若以B点为参考点，则UB=0V，UC=1.5V，UA=-1.5V

所以 UBA=UB-UA=0-（-1.5）=1.5v

UCB=UC-UB=1.5-0=1.5V

UCA=UC-UA-（-1.5）=3.0V

可见，电位和电压既有联系又有区别。

阳阳：电位和电压的区别是什么？

王老师：电路中各点的电位是相对的，与参考点的选择有关；但两点间的电压是绝对的，与参考点的选择无关。电位的参考点可以任意选择，但一个电路中只能选一个参考点。

实例点拨1.2 在图1.28所示电路中，UA=9V，UB=-6V，UC=5V，UD=0V，试求：UAB、UBC、UCD、UAC、UAD、UBD各为多少伏？

解：UAB=UA-UB=9-（-6）=15V

UBC=UB-UC=-6-5=-11V

UCD=UC-UD=5-0=5V

UAC=UA-UC=9-5=4V

UAD=UA-UD=9-0=9V

UBD=UB-UD=-6-0=-6V

皮皮：电压有哪些类型呢？

王老师：电压按照波形分类主要有直流电压和交流电压，此外还有方波、矩形波、锯齿波、钟形波等信号电压，如图1.29所示。

阳阳：老师，电是看不见，摸不着的，怎么有波形呢？

王老师：电虽然是看不见，摸不着的，但我们可以借助电子仪器仪表来进行测量和观察。测量电类的仪器仪表较多，观察波形一般用“示波器”。示波器的外形图如图1.30所示。

皮皮：老师，示波器与医院里的心电图仪是相似的，只不过心电图仪是观察心脏的，而示波器是用来观察电压等电类参数的！我理解的对吗？

王老师：对的！