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电路基本原理那些事儿番外篇 电压

电压，voltage，众所周知，它是电学里的基本概念之一。

但是电压为啥叫voltage，而不是什么electic pressure一类的？其实，电压也可以称作electic pressure，electric potential difference，或者electric tension，之所以现代把电压称作voltage，是为了纪念意大利人alesˈsandroˈvɔlta，也就是我们熟知的alessandro giuseppe antonio anastasio volta（亚历山德罗·朱塞佩·安东尼奥·阿纳斯塔西奥·伏特）。看全名你可能不认识这位意大利“安东尼奥”仁兄，其实他就是大名鼎鼎的“伏特”。

在1881年的iec大会上，通过了电压的单位为伏特（volt）。能用名字来命名国际单位的人，必须是神一样的人物，对不对？

至于为什么不是volta，而是volt，我寻思着应该是为了让大家读起来简单一点？而电压voltage据说是volt+age，也就是伏各个簧板之间都要留有大小不同的间隙特他老人家的年龄？也是很有趣的一件事。

电压这个与现代生活息息相关的概念，虽然我们从初中物理就 开始学习，但是也非常有必要来再好好回顾一下。

首先请出我们的万王之 王——欧姆定律：

v=ir

（其中，v是电压，i是电流，r是电阻）

单从公式上看，电压是依赖于电流和电阻的存在，在现实世界里也是这样；但是在大家的实际认知里，电压却是先于电流和电阻存在的。为什么这么说呢？

比如最 常用的充电器，我们都知道那是5v直流电压；家里用的市电，是220v交流电压；汽车上的点烟器接口，是12v直流电压；某些笔记本电脑的电源适配器，是19v直流电压，等等。但是很少有人关心这些电源的内阻和电流是多少吧？由此可见，我们生活的世界里，大部分电的应用场景都是恒压源。

有效理解电压的意义，对于以后的电路设计、分析，会有很大的帮助。特别是在多电源协同工作电路，以及运放相关电路里，更是大有裨益。

/电压是一个相对值/

/电压是一个相对值/

/电压是一个相对值/

请将这句话深深刻在你的脑袋瓜里，再重复一次：电压这x的原来是个相对值，相对值，相对值！

/什么叫相对值？/

相对值的意思就是，某一个点的电压，它一定是相对于另外一个点而存在的。当你手上拿着万用表去量电压（直流电源），一定是需要两个表笔，一黑一红去测量的，对不？当你发现万用表上的数字显示是负值的时候，会下意识地知道，红黑表笔拿反了，换一换再测就是正值；或者你根本就不关心正负，只看数值就行了。

习惯性让你知道万用表的使用方法，但是我们回头再仔细想一想，为什么电压会有负值呢？这时候，你是不是觉得，“电压是相对值”这句话，开始有那么点意思了。

电压是相对值，指的是，当我们要测量a点的电压，一定是相对于另外一个点而言，而这个所谓的“另外一个点”，我们一般称作“地”1、测长法（g适配线nd），而这个“地”，其电压我们都会默认为“零”。

现在我们反过来想一想，如果把a点看做参考点，而参考点的电压我们认定为“零”，那么此时的“地”（gnd）的电压是多少呢？

原来a点的电压是一个正值，“地”（gnd）是“零”电压，我们现在把a点看做参考点，作为“零”电压点，那么“地”（gn活节螺丝d）的电压就不能一直是“零”了，它要往回退，退得比a点低啊。现在a点是“零”电压了，那么“地”（gnd）要怎么样才能比a点的“零”还低，结果很明显，它要比“零”还低，那就只能是负值了嘛，对不对？

现在知道万用表的负值是怎么来的了吧？也了解了电压的相对值的概念了吧？

/电压是相对值的实际应用？/

我们趁热打铁，看看下面这个例子里怎么用到刚学到的知识：求下图中开路电压vo。

上图中的v1，v2，r1，r2可以使用戴维南定理来简化为一个开路电压vo和一个等效电阻req的组合。

” 索尔维工程塑料全球汽车市场总监 James Mitchell博士表示所以上图中标准的求解方式应该是用叠加定理：

1，先把v1置零，然后根据分压原理，求得vo1=5v；

2，然后再把v2置零，同样根据分压原理，求得vo2=2.5v；

3，最后vo=12月2日下午vo1+vo2=5v+2.5v=7.5v。是不是求解过程有点繁琐？如果r1，r2不相等的话算起来更麻烦。

如何应用电压相对值的概念？

既然我们知道了电压是一个相对值，那么这里我们可以把v1看做参考点（零电压），那么v2相对于v1的电压就变成了5v，结果就显而易见了：

vo=v1+2.5v=7.5v。

现在只需要一个步骤花岗岩就可以解出答案，而上面需要三个步骤，是不是简化了很多？

如果v1=v2=10v，那算都不用算了，一眼就能看出vo=10v，是不是很方便？

所以，我们只要记住这个相对值的概念，在处理一些复杂的电路问题时，会能让我们“一眼”就看到结果，而不是列出几个方程式，浪费几张草稿纸才能算出来。

/电压的标准定义是？/

关于电压，其描述是：电压是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的的能量差的物理量。1伏特等于对每1库伦的电荷做了1焦耳的功（来自维基百科）：

而标准定义是：电荷q在电场中从a点移动到b点，电场力所做的功w与电荷量q的比值，叫做ab两点间的电势差，则有公式（来自维基百科）：

当我们理解了电压是一个相对值以后，再来看上面的电压的定义，是不是更清楚透彻了？

把基本概念学透了，才能融入自己的知冷饮识体系中；也会让你在实际电路设计、分析中更得心应手，难题会迎刃而解，有没有！

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