电位

电位又称电势，是指单位电荷在静电场中的某一点所具有的电势能。电位是电能的强度因素，它的大小取决于电势零点的选取，其数值只具有相对的意义。通常，选取无穷远处为电势零点，这时，其数值等于电荷从该处经过任意路径移动到无穷远处所做的功（人为假定无穷远处的势能为零）与电荷量的比值。 电势常用的符号为U 或φ，在国际单位制中的单位是伏特(V)（简称伏，用V表示,是voltage的缩写）。

当单位正电苛通过一个物质相A的相界面时，因在A的相界面上存在着表面电势，是不定值，故一个物质相中某一位置的“绝对”电位无法确定，也不能测量，人们能测量的只是相同的物相内，两个不同位置的电位差△φ或电势E。例如，用电位差计或电压表所测量的是它的两端接柱（均为成分相同的黄铜相）间的电势。在英语中电位和电势这两个概念用了同一个词，potential，汉译时往往混淆。实际上当人们遇到“电位”、“电势”或“电压”等词时，一般都是指“电位降”，即电势；只有在理论探讨时，“电位”这一概念才有用。

另外,在电子学中,

电位常指某点到参考点的电压降.

其中,参考点可任意选择,但常选在电路的公共接点处,不一定是接地点然而,一般都把参考点当成零电位点,便于电位的计算.

电位有个很重要的特性,就是零电位点

所谓零电位点,是指电路中电位相同的点

它的特点:零电位点间电压差等于0.若用导线或电阻将等电位点连接起来,其中没有电流通过，不影响电路原来工作状态.　　

简介

电位亦称电势。描述静电场和稳恒电场性质的物理量。用U表示。静电场或稳恒电场中，某点P的电势为从该点到某一参考点P0移动单位正电荷时，电场力对其所作的功，即U(p)=，式中的P0位置一经选定，场中各点的电势即有确定值。按定义，参考点P0的电势为零。当电场的场源分布在有限区域中时，常选无限远点为电势参考点。在实用中，也常选大地为电势参考点。在一般情况下，两种选法彼此不等效。单位正电荷受到的电场力等于电场强度E，因此，电场中任一点a的电位Va按E的线积分计算。电势的单位为焦耳/库仑，称为伏特。

电位是一个标量点函数，当参考点选定后，Va只与a点的位置有关。如参考点选择不同，则两种情况下的Va值相差一个常数。在理论研究时常选取离场源无穷远处一点为参考点。工程实际中则常选取大地为参考点。电位差之值与参考点的选择无关。

与电荷的关系

在点电荷q所激发的电场中，如周围是真空，且选无穷远点为参考点，则与点电荷(场源)相距r处一点的电位V=q/4πε0r。式中ε0为真空电容率。也可求出其他各种电荷分布情况下电场的电位函数。由E=-▽V，可进一步算出电场强度E。　　

等势面

解释

可以用电场线来形象地描绘电场中各点场强的分布情况。同样，也可以用等势面形象地描绘电场中各点电势的分布情况，使电势和场强的关系更为明显。下面就来讨论这种描绘方法。

为了描述静电场中各点电势的分布情况，将静电场中电势相等的各点连接成一个面，叫做等势面。

从最简单的点电荷电场开始，来研究等势面的特征。在静止点电荷q的电场中，与这个点电荷相距r处的电势为。由此可见，点电荷电场中的等势面是以点电荷为中心的一系列同心球面。(如下图)

点电荷电场的电场线是由电荷发出或向电荷汇集的一系列径向直线。很明显，这些电场线和等势面(这里是球面)是处处正交的。考虑到在静电场中，关系式总是适用的。

如果单位正电荷沿着某一等势面从点a到点b有一微小的位移dl，因为在等势面上各点电势相等，故ua=ub，即uab=ua-ub=0。　　

特征

(1) 在任何静电场中，沿着等势面移动电荷时，电场力所作的功为零。

(2) 在任何静电场中电场线与等势面是互相正交的。同电场线相仿，也可以对等势面的疏密作一个规定，使它们也能显示出电场的强弱。这个规定是：使电场中任何两个相邻等势面的电势差都相等。

设a、b、c为一电场线和三个邻近的等势面的交点(下图)，

那么单位正电荷沿电场线方向移动时，电场力作功各为

式中E1和E2分别为等势面a、b间和b、c间的平均场强。按照等势面的上述画法规定，ua-ub=ub-uc，所以

即场强的强弱与等势面之间的距离成反比，也就是说，等势面愈密(即间距愈小)的区域，场强也愈大。　　

原理

(1)点电荷电场中的电势

(2)点电荷系电场中的电势

上述结果称为电势叠加原理：即点电荷系的电场中某点的电势，等于各个点电荷的电场在该点电势之代数和。

如果场源电荷在有限区域内是连续分布的，可将它分成无限个电荷元dq(均为点电荷)，将上式的求和改为求积分，就可求得电场中某点P处的电势，式中，q为dq到某一场点P的距离，积分号下的V表示对整个场源电荷分布的区域(例如带电体)求积分。　　

电位的定义

电路中某一点M的电位UM就是该点到电位参考点A的电压，也即M、A两点间的电位差，即

UM = UMA

计算电路中某点电位的方法是：

(1)      确认电位参考点的位置；

(2)      确定电路中的电流方向和各元件两端电压的正负极性；

(3)      从被求点开始通过一定的路径绕到电位参考点，则该点的电位等于此路径上所有电压降的代数和：电阻元件电压降写成 ±RI形式，当电流I的参考方向与路径绕行方向一致时，选取“+”号；反之，则选取“-”号。电源电动势写成 ±E形式，当电动势的方向与路径绕行方向一致时，选取“-”号；反之，则选取“+”号。