1.4电阻网络的潜在差异
考虑在均匀电场中将电荷从A点移动到B点的任务。假设这种移动是与电场方向相反的。外部力会对这个电荷做功,而这个功会使电荷的电势能增加。所做的功等于电势能的变化量。这种电势能的变化会在A点和B点之间产生电势差。这种电势差被称为电势差,其单位是伏特(V)。
电势差的定义
电势差用ΔV表示,定义为两点之间的电势或电压的差值。 如果A点的电势是VA,B点的电势是VB,那么根据电势差的定义,
例如,考虑以下电阻R1。
在电阻的一端(点A)施加的电势为8伏特,而在电阻的另一端(点B)的电势为5伏特。
两点A和B之间的电势差为
这也被称为电阻两端的电势。
电流以电荷的形式在电路中流动,而电势本身并不流动或移动。电势差是施加在两点之间的。
两点之间的电势差单位是伏特。伏特被定义为通过1欧姆(Ω)电阻的1安培电流所产生的电势降。
因此
根据欧姆定律,线性电路中的电流与电路两端的电势差成正比。因此,如果施加在电路两端的电势差更大,那么电路中的电流就更大。
例如,如果一个1Ω电阻的一侧电势为8伏特,而另一侧为2伏特,那么电阻两端的电势差为5伏特。流经电阻的电流为
现在,对于同一个1Ω电阻,如果一端的电势从8伏特提高到12伏特,而另一端从2伏特提高到4伏特。那么电阻两端的电势差现在为8伏特。在这种情况下,流经电阻的电流为8安培。
通常在电路中,较低的电势是地或接地。这个值通常被认为是0伏特。因此,电势差等于施加的电压。地被认为是电路中的公共点。将地或接地作为电路中的公共点,有助于更容易地理解电路。电势差也被称为电压。
串联连接的电压相加得到电路中的总电压。这可以在串联电阻中观察到。如果V1、V2和V3串联连接,那么总电压VT由以下公式给出
在并联连接的元件中,它们两端的电压是相等的。这可以在并联电阻的教程中观察到。