话说电子的流动是电压(voltage)产生的推力做的好事,那么这个推力哪里来的呢?(图1)
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图1 电路中的推力哪里来
其实,电压也是一种压力(pressure),推动电荷在电路里移动 。电池这种装置就能提供电压,担此重任 。
如下视频所说,Voltage is a difference in electrical potential engery, per unit of charge, between two points. 电压是是两点间以库仑电荷为计量单位的电势能量差或电动势(electromotive force) 。
▲ 视频:电压是什么
上面这句关于电压的英文定义有三个要点:
1. electrical potential engery (电势能量)
电势的“势”表示潜在的能量,就象弹弓铆足了劲,等待迸发力量 。电荷量越多,电压越大,潜在能量越大,驱动电荷移动的力越大 。
没有接任何负载的电池具有电动势能量,可以提供电压,产生推力 。
能量的定义是什么?Energy is the ability to work(能量是做功的能力),做功可以移动物体、加热食物等等 。能量大小用焦耳(Joule)计量,1焦耳可以将手电筒点亮1秒;3焦耳可以将手电筒点亮3秒;煮茶1分钟需要90000焦耳的能量 。
2. per unit of charge(单位电荷量)
电压是每库仑电荷传输的能量,以伏特(Volt)计 。比如,1.5伏的电池,从电池中流出的每库仑电荷,传输1.5焦耳的化学能,被转换成电压(电势能量),这个电压推动电子在电路里流动,递送能量至灯泡(bulb),发出光和热(图2) 。
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图2 电压的定义
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U:电压,V(伏特)
W:电能(量),J(焦耳)
Q:电(荷)量,C(库仑)
1V=1J/1C
3. difference between two points(两点差)
换句话说,电压总是相对的,9V电池表示两个电极之间的电压是9V 。经常选地(ground)作为公共点(common) 。
经常看见这个符号“HIGH VOLTAGE”吧?(图3)为什么没写“HIGH CURRENT”?有此符号的地方好象一颗原子弹,蕴藏着无比威力,就等着你用身体引爆 。
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图3 高压有电危险标志
电压本质上是能量(energy)、力量(power),传输靠的是电流 。
【电路中的推力哪里来 voltage是什么意思】除了为电流提供推力,电压的另一个功德是运载有用的信息,此时几乎不用电流,比如,用0V表示二进制的“0”,用5V表示二进制的“1” 。
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