电动势

电势、电压与电动势的定义

电势（又称电位）是描述电路中某一点能量性质的相对量。某点的电势数值上等于单位正电荷从该点移动到人为选定的参考点（通常取大地或电路公共端）时，电场力所做的功。电势用符号 $V$ 或 $\phi$ 表示，单位为伏特（V）。由于参考点可任选，单独一点的电势值只有相对意义。

电压（又称电势差或电位差）定义为电路中两点电势的差值，即 $U_{ab}=V_a-V_b$。电压是绝对量，与参考点的选择无关。电压的方向规定为从高电位点指向低电位点，即正电荷在电场力作用下移动的方向。电压的单位也是伏特（V）。

电动势用于描述电源的特性，衡量电源将其他形式的能量转换为电能时，非静电力对单位正电荷做功的本领。电动势用符号 $E$ 表示，单位为伏特（V）。电动势的方向规定为从电源负极经电源内部指向正极，即非静电力驱动正电荷移动的方向。

三者的区别与联系

电势是相对于参考点的单点量；电压是两点之间的差值，反映电场力做功；电动势则与电源内部非静电力做功相关，反映其他形式能量向电能的转换。在闭合电路中，电源电动势等于内电压与外电压之和：$E=U_{\text{内}}+U_{\text{外}}$，其中 $U_{\text{内}}$ 为电源内阻上的电压，$U_{\text{外}}$ 为外电路电压。当电路开路时，电源端电压在数值上等于电动势。

符号、单位与适用范围

• 电势 $V$：单位伏特（V），相对量。
• 电压 $U$：单位伏特（V），绝对量，方向从高电位到低电位。
• 电动势 $E$：单位伏特（V），方向从负极经内电路到正极。
• 热电动势 $E_{AB}(t,t_0)$：单位伏特（V），适用于两种不同导体组成的热电偶回路，且温差电动势可忽略的近似条件下。

以上定义和关系适用于集中参数电路及热电偶的集总分析，不涉及分布参数或高频效应。

热电偶测量端口的电压反映热电回路的电动势；在仪表输入阻抗足够高、连接点等温时，负载压降很小，开路端电压可近似为热电动势。