电工基础之直流电路电压计算公式和单位换算及电位差概念讲解

本文就给大家介绍什么是电压及电压计算公式、单位换算与电位这三个基础知识。

什么是电压？

电荷移动需要力，推动电荷在电源外部移动（也就是导线和负载）的这种力称为电场力。电场力将单位正电荷沿电路中的一点推向另一点所做的功成为电压。就好比水流一样，水压可以控制水流的流动。而如果电路中没有电压就不会产生电流了。

做功越多电压就越大（比如强大的水压可以提高水流将其射出很远），所以电路中电压表现了电场力推动电荷做功的能力。为了方便理解我们可以将电压类比为水压，电流类比做水流，关于电压如何产生的这个问题会在下面“电位的基本概念”中介绍到。

电压计算公式

和电流有直流和交流的区别一样，电压也有直流电压和交流电压之分，这个在计算公式中表示的符号是不同的，直流电压用大写字母“u”表示，而交流电压用小写字母“u”表示，电压计算公式是：

上面公式中的u代表电压、w代表电功率（单位焦耳）、q代表电量（单位库伦），功率除以电量就是电压了。ab是指定出点a到点b之间的电压和这两点之间的电功率，有时候一般电路中没有带这两个参数的简写形式：，但电工养成严格的共识书写习惯总是利大于弊的。

电压单位换算

用上面的公式计算出了电压那用什么单位来表示这个数值呢（就像电流电位用安培“a”一样）？当然有，电压的国际单位为伏特（通常简称伏），用大写字母v表示。

它的常用单位和电流单位安培一样也有1kv（千伏）、v（伏）、mv（毫伏）、μv（微伏）这几种，它们之间的划算如下：

1kv=1000v、1v=1000mv、1mv=1000μv

往下一个低级单位换算就除1000即可，重要的是理顺kv、v、mv、μv之间的大小顺序。电压的大小除了通过计算得到外也可以用电工工具：万用表直接测量，这个以后会介绍。

电位差的基本概念

我们都知道水可以流通是因为有水压，那为什么有水压呢？因为水位的高低不同，而电位也可以类比成这样。一般情况下物体所带正电荷越多，其电位越高。如果把两个有电位差的不同带电体用导线连接起来，电位高的带电体中的正电荷便向低电位的那个带电体流去，于是导体总就产生了电流（物质中带电粒子定向有规则的移动就形成电流）。

就如同水会从高处向低处流一样，与此类似在电源外部（导线、负载）电流可以说是从高位流向低位。从这一点出发，电路中每一点都有一定的点位。电路中某点的点位高低是一个相对值，他与所选取的参考点有关。

在电路中任意两点之间的电位差称为这两点之间的电压。

公式中a和b分别表示电位参考点。电位的单位就是电压的单位，用伏特（v）表示。

电压的方向规定与电场力方向一致，从高电位指向低电位。和电流一样，在电路图上所标的电压和电位的方向都是参考方向。用“→”或“+”、“-”表示。

应当指出的是：电压和电位的区别在于，电压是一个绝对值，不随参考点的改变而改变；而电位是一个相对值，随着参考点的改变而改变（因为参考点的改变必然影响电位差的结果）。

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