一、電勢
1.定義:電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比。
2.定義式:φ=。
3.單位:國際單位制中,電勢的單位是伏特,符號(hào)是V,1 V=1 J/C。
4.特點(diǎn)
(1)相對性:電場中某一點(diǎn)電勢的數(shù)值與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān),一般的選取無窮遠(yuǎn)處或大地的電勢為零。
(2)標(biāo)矢性:電勢是標(biāo)量,只有大小,沒有方向,但有正負(fù)。
說明:在同一電場中,電勢的正值高于負(fù)值。
二、電勢差
1.定義:規(guī)定電場中A、B兩點(diǎn)的電勢之差φA-φB為A、B兩點(diǎn)的電勢差,在電路中兩點(diǎn)間的電勢差也叫電壓。
2.公式
設(shè)電場中A點(diǎn)的電勢為φA,B點(diǎn)的電勢為φB,則A、B兩點(diǎn)之間的電勢差為:UAB=φA-φB,B、A兩點(diǎn)之間的電勢差為:UBA=φB-φA,所以UAB=-UBA。
3.單位:電勢差的單位是伏特,簡稱伏,符號(hào)V,1_V=1 J/C。
4.電勢差的正負(fù)
電勢差是標(biāo)量,UAB為正值,A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的電勢高;UAB為負(fù)值,A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的電勢低。
5.靜電力做功與電勢差的關(guān)系:
(1)公式推導(dǎo)
由電場力做功與電勢能變化的關(guān)系可得:
WAB=EpA-EpB,又因EpA=qφA,EpB=qφB,可得:WAB=qφA-qφB=q(φA-φB)=q·UAB,所以有UAB=。
(2)物理意義:電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢差等于這兩點(diǎn)之間移動(dòng)電荷的過程中電場力所做的功與被移動(dòng)的電荷q的比。
注意:在用UAB=計(jì)算時(shí),各量都要帶有正負(fù)號(hào)。