电压是指电场力对电荷单位的作用力。正式定义为:“两点间通电导体中单位正电荷由于电场力在两点间所做的功,称为电压。”
电压通常用符号V表示,单位是伏特(V)。
在直流电路中,电压是一条始于正极、终于负极的有向量。
电压正负表示了电压的极性。正负号表示了电场力的方向,也就是电荷所受力的方向。
在电路中,电源的正负极性已经确定,电压的正负是根据电荷的载流方向而来,如果电荷的流动方向与电压的正方向相同(从正极进入负极),则电压为正;反之,电压为负。
举个例子,假设有一个电池,正极连接灯泡上端,负极连接灯泡下端,这时电子从负极进入灯泡,再从灯泡顶端流回电池正极,因此电压为正。
但是,如果将电池倒置,电子就会从灯泡的顶端进入负极,再从正极回到灯泡下端,这时电压为负。
根据基尔霍夫电压定律,一个封闭电路中各段电压之和等于零。即在一个电路回路中,电压沿其总和为0。
另外,在串联电路中,各元器件的电压之和等于总电压。在并联电路中,各元器件的电压相等。
计算电压时,正负号一定要按照电荷的运动方向而定,否则就会出现计算错误的情况。
在实际应用中,电压的正负极性对电路的正确连接有很大影响,如果连接错误,电路将无法正常工作。
例如,在电源、电容、电感等元器件中,电压正负的连接方式是不同的。如果连接错误,就可能会烧坏电路元器件或者导致电路无法工作。