在本教程中，我们将学习物理学中两个基本而重要的概念。它们是电势和电位差，也称为电压。
如果你正在寻找一些电的基础知识，比如静电的概念，那么请参考教程电力基础知识．
(adsense1)简介
在前面关于电荷的教程中，库仑定律电势和电位差的概念我们几乎没有讨论。电可以用能量和电压两个术语来描述。
从前面关于库仑定律的讨论中，我们知道，力作用在物体上，会产生机械功，即对于电荷，电场力可以对电荷(或带电物体)做功。
与万有引力能类似，电功与电势能有关。利用这个电势能，我们可以定义一个特殊的量，称为电势。
(adsense2)电势能
在讨论电势和电位差的概念之前，让我们回顾一下力和功之间的关系。下图显示了一个空间区域，其中电场E是恒定的，即它在所有点上都有相同的大小和方向。
该区域的一个点电荷q受到的电场力如下式所示:
F = qE
我们假设电荷从A点移动到B点，距离为(x)，为简单起见，设位移方向平行于电场力F。
现在，根据功的定义，它等于力和位移的乘积。因此，电场F对电荷q所做的功由
W = F∆x
电场的性质是守恒的，也就是说，不管A和B之间的路径如何，电荷q所做的功都是一样的。有了这些信息，我们就可以定义PE表示的电势能了避署．
对于一个保守力(比如这里的电力)，如果W是力做的功，那么势能的变化量就等于-W。因此，如果一个电场对一个带电粒子做了W的功，那么电势能的变化为:
∆体育避署= - w
由前面提到的所有方程可知，当带电物体在恒定电场区域内从a点移动到B点时，电势能的变化为
∆体育避署= -W = -F∆x = -qE∆x
电势
上一节讨论的电势能不是单个电荷的性质，而是电场或电荷系统中一个点电荷的性质。如果我们考虑两个点电荷，那么势能就与作用在它们之间的库仑力有关。
因此，两个点电荷q1和q2的势能取决于这两个电荷，由下式给出:
体育避署= k.q1。Q2 / r
记住这一点，让我们从另一个角度把电势能看作只与电场有关的性质。
对于测试电荷q，我们可以通过测量测试电荷上的力来测量电场。
下面的方程将给出电场和电场之间的关系。
F = qE
由此可推导出电场为:
E = F / q
聚焦电场，如果这个电场是由一个点电荷Q引起的，那么电场的大小为:
E = k.Q / r2
由上式我们可以说，电场不依赖于测试电荷q，用类似的方法处理电势能，我们可以测量放置在特定位置的电荷q的势能。
电势V可以用下面的公式来定义:
V = PE避署/ q
电势V定义为每单位电荷的势能。
电势公式
两个电荷Q和Q之间的电势能由
体育避署= k.Q.q / r
由上述电势的定义，V = PE避署/ q
因此，V = k.Q / r
k是库仑常数。
由上式可知，电势与电荷Q成正比，与距离r成反比。
电势单位
电势常被称为电势。为了纪念亚历山德罗·伏特，电势的国际单位被称为伏特(V)。
我们知道电势等于电势能除以电荷。因此，伏特与其他SI单位的关系如下:
电势单位:1v = 1j / c = 1n。m / C
电位差(电压)
下一个重要的讨论主题是电位差，也称为电压。电压的定义是这样的:当对电荷做功使其从位置a移动到位置B时，即它的势能发生了变化，电位差或电压是初始电势和最终电势之间的差。
通常用∆V和if V表示一个点A和V的电势是多少B那么点B的电势是多少
∆v = v一个- - - - - - VB
电压一词是电位差的通用名称，每当使用电压一词时，它通常是指两点之间的电位差。例如，当我们谈论电池的电压时，我们通常指的是电池两端之间的电位差。
而且，电压和能量是不一样的。电压是单位电荷的能量。因此，12V摩托车电池和12V汽车电池可以存储不同的能量。
例子
一个12V的摩托车电池可以移动4000摄氏度的电荷，而一个12V的汽车电池可以移动50000摄氏度的电荷。
现在我们可以计算每个电池传递的能量如下:
我们知道势能V =势能/电荷。因此，能量可以计算为能量=势能X电荷。
摩托车电池输出能量= 12V × 4000C = 48 × 103.J
汽车蓄电池供电= 12V × 50000C = 60 × 104J
锻炼
做一个小计算，找出1.5V AA电池有多少能量，如果它可以移动100摄氏度的电荷。
