電壓
| 電壓 | |
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常見符號 | V ， ∆ V ， U ， ∆ U |
| SI單元 | 伏特 |
| 在SI基礎單元中 | kg · m2猛 |
來自 其他數量 | 電壓=能量/電荷 |
| 方面 | M L 2 T -3 I -1 |
電壓，也稱為電壓，電張力或（電勢差）是兩個點之間電勢的差異。在靜態電場中，它對應於每單位充電所需的工作，以在兩個點之間移動測試電荷。在國際單位系統（SI）中，電壓的派生單元是伏特（V） 。
點之間的電壓可能是由電荷的堆積（例如，電容器）和電動力（例如，發電機中的電磁誘導）引起的。在宏觀量表上，電化學過程（例如細胞和電池），壓力誘導的壓電效應和熱電效應可能引起電勢差。由於它是電勢的差異，因此是物理標量數量。
電壓表可用於測量系統中兩個點之間的電壓。通常將常見的參考潛力（例如係統的基礎）用作點之一。電壓可以代表能源的來源或能量的損失，耗散或存儲。
定義
每單位電荷的SI工作單位是每庫侖的焦耳，其中1伏= 1焦耳（工作）每1庫侖電荷。 Volt使用的舊Si定義使用的功率和電流；從1990年開始，使用了量子廳和約瑟夫森效應，並在2019年為所有SI單位的定義定義了物理常數。
簡化V象徵性地表示電壓，尤其是在英語的國家中。在國際上，符號U已標準化。例如，在歐姆（Ohm）或基希霍夫（Kirchhoff）的電路法律的背景下使用它。
電化學電勢是可以用電壓表直接測量的電壓。在具有不同材料連接的結構中存在的Galvani潛力也可以工作，但不能用外部電路中的電壓表測量（請參閱§Galvani電位與電化學電位）。
定義了電壓，以使帶負電荷的物體向更高的電壓拉動，而帶正電荷的對象則將其拉向較低的電壓。因此，電線或電阻器中的常規電流總是從較高的電壓流向較低的電壓。
從歷史上看，電壓已被提及使用“張力”和“壓力”之類的術語。即使在今天，仍然使用了“張力”一詞，例如在基於熱離子閥（真空管）電子產品中常用的“高張力”（HT）中。
靜電
在靜電學中，從點的變化給出了從點到某個點的電壓增加。根據定義，這是：
電場的強度在哪裡。
在這種情況下，從點A點到B點的電壓增加等於每單位電荷所做的工作，以對電場進行電場，以將電荷從A到B移動到B，而不會引起任何加速。從數學上講，這表示為沿該路徑的電場的線積分。在靜電中，該線積分與所採集的路徑無關。
在此定義下，任何有時間變化的磁場（例如交流電路）的電路都不會在電路中的節點之間有明確的電壓，因為在這種情況下，電力不是保守的力。但是，在較低的頻率下，當電場和磁場沒有快速變化時，可以忽略這一點（請參閱靜電近似）。
電動力學
電勢可以推廣到電動力學，因此即使在隨時間變化的磁場的存在下，點之間的電勢之間的差異也明確。但是，與靜電不同，電場不再僅以電勢表示。此外，電勢不再是唯一確定為常數的，並且可以取決於儀表的選擇，可以採取顯著不同的形式。
在這種一般情況下，一些作者使用“電壓”一詞來指代電場不可或缺的線，而不是電勢的差異。在這種情況下，從TO沿一定路徑上升的電壓由以下方式給出：
但是，在這種情況下，兩個點之間的“電壓”取決於所採集的路徑。
電路理論
在電路分析和電氣工程中，總元素模型用於表示和分析電路。這些元素是用於建模物理組件的理想化和獨立的電路元素。
當使用總元件模型時，假定電路產生的磁場的效果適當地包含在每個元素上。在這些假設下，每個組件外部區域的電場都是保守的，電路中的節點之間的電壓定義明確，其中
只要集成路徑不穿過任何組件的內部。以上是靜電中使用的公式。這種積分沿測試導線的集成路徑是電壓表實際測量的。
如果整個電路中未包含的磁場不可忽略，則可以通過添加相互電感元素來對其效果進行建模。但是，如果是物理電感器，理想的總體表示通常是準確的。這是因為電感器的外部場通常可以忽略不計，特別是如果電感器具有封閉的磁路路徑。如果外部字段可以忽略不計，我們發現
是與路徑無關的，並且在電感器的端子上有明確的電壓。這就是電感器跨電感表的測量值通常與測試引線的放置相當獨立的原因。
伏特
電壓（符號： V ）是電勢，電壓和電動力的派生單元。該伏特以紀念意大利物理學家亞歷山德羅·沃爾塔（Alessandro Volta ）（1745–1827）的名字命名，後者發明了伏爾泰樁，這可能是第一個化學電池。
液壓類比
電路的簡單類比是在機械泵驅動的管道閉合電路中流動的水。這可以稱為“水路”。兩個點之間的電勢差對應於兩個點之間的壓力差。如果泵在兩個點之間產生壓力差，那麼從一個點流到另一個點的水將能夠進行工作，例如駕駛渦輪機。同樣，可以通過電池驅動的電流來完成工作。例如，足夠充電的汽車電池提供的電壓可以通過汽車啟動器電動機的繞組“推”大電流。如果泵不起作用，則不會產生壓力差，並且渦輪機不會旋轉。同樣，如果汽車的電池非常弱或“死亡”（或“平坦”），則不會使起動器發動機轉動。
液壓類比是一種理解許多電氣概念的有用方法。在這樣的系統中，移動水的工作等於“壓降”（比較PD）乘以移動的水量。同樣，在電路中，移動電子或其他電荷載體所做的工作等於“電壓差”乘以移動的電荷的數量。關於“流”，兩個點之間的“壓力差”越大（電差或水壓差），它們之間的流量越大（電流或水流）。 （請參閱“電力”。）
申請
指定電壓測量需要明確或隱式規範測量電壓的點。當使用電壓表測量電壓時，電壓表的一個電線必須連接到第一個點，一個到第二點。
“電壓”一詞的常見用途是描述電壓在電氣設備上掉落（例如電阻器）。整個設備的電壓下降可以理解為相對於公共參考點（或地面），設備端子在每個端子的測量值之間的差異。電壓下降是兩個讀數之間的差異。電路中由理想導體連接而沒有電阻而不在變化的磁場內的兩個點的電壓為零。具有相同電位的任何兩個點都可以通過導體連接，並且它們之間不會流動。
增加電壓
A和C之間的電壓是A和B之間的電壓和B和C之間的電壓。電路中的各種電壓可以使用Kirchhoff的電路定律計算。
在談論交替電流（AC）時，瞬時電壓和平均電壓之間存在差異。可以為直流電流（DC）和AC添加瞬時電壓，但是只有在將它們都具有相同頻率和相位的信號應用於信號時，平均電壓才能有意義地添加。
測量儀器
測量電壓的儀器包括電壓表，電位計和示波器。模擬電壓儀（例如移動圈儀器）通過通過固定電阻測量電流來起作用，根據歐姆定律，該電阻與電阻器上的電壓成正比。電位計通過平衡未知電壓與橋電路中已知電壓的工作起作用。陰極射線示波器通過放大電壓並使用它來從直路上偏轉電子束，從而使樑的偏轉與電壓成正比。
典型電壓
手電筒電池的常見電壓為1.5伏（DC）。汽車電池的常見電壓是12伏（DC）。
電力公司向消費者提供的通用電壓為110至120伏（AC）和220至240伏（AC）。電力輸電線的電壓用於從電站分發電力的電力可能比消費者電壓大幾百倍，通常為110至1200 kV（AC）。
為鐵路機車電源機車的高架線中使用的電壓在12 kV至50 kV（AC）或0.75 kV和3 kV（DC）之間。
Galvani電位與電化學潛力
在導電材料內部，電子的能量不僅受普通電勢的影響，而且還受到所在的特定熱和原子環境的影響。當電壓表在兩種不同類型的金屬之間連接時，它都不會測量靜電電位差異，而是受熱力學影響的其他東西。電壓表測量的數量是電子（費米水平）除以電子電荷的電位差的負，通常稱為電壓差，而純純的未調整的靜電電位（不可測量的電壓表）為有時被稱為Galvani潛力。術語“電壓”和“電勢”是模棱兩可的，因為在實踐中，它們可以在不同的情況下提到其中的任何一個。
歷史
沃爾塔（Volta）在1798年給喬瓦尼·阿爾迪尼（Giovanni Aldini）的一封信中首次使用了電動力詞，並首次出現在1801年的一篇發表的論文中。伏爾塔（Volta）的意思是不是靜電力的力，特別是電化學。該術語是由邁克爾·法拉第（Michael Faraday）與1820年代電磁誘導有關的。但是，目前尚未開發出電壓和測量方法的明確定義。 Volta區分電動力（EMF）與張力（電勢差）：當電流電路為開路時觀察到的電勢差必須精確地平衡細胞的EMF，以免電流流動。