電池的電學(xué)特性表明,其正極相對(duì)于負(fù)極具有更高的電勢(shì),這個(gè)差值即為電池的電壓。電流在電池內(nèi)部的流動(dòng)方向是從負(fù)極流向正極,這是由于電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)釋放的能量驅(qū)動(dòng),而發(fā)電機(jī)則是通過(guò)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,顯示了不同形式的能量如何影響電勢(shì)的提升。
電勢(shì)是靜電場(chǎng)中用來(lái)衡量電荷勢(shì)能的標(biāo)量,其關(guān)鍵特性在于它對(duì)電荷產(chǎn)生的力做功。盡管電場(chǎng)力在移動(dòng)電荷時(shí)會(huì)做功,但當(dāng)電荷回到原點(diǎn)時(shí),所做的功恒為零,這體現(xiàn)了靜電場(chǎng)力與路徑無(wú)關(guān)的特性,即靜電場(chǎng)強(qiáng)度的環(huán)路積分恒等于零。
電勢(shì)的計(jì)算基于將單位正電荷從某點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力所做功的大小。通常,人們將無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)設(shè)定為零,因此電勢(shì)的測(cè)定即為單位正電荷從該點(diǎn)移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程。
在實(shí)際應(yīng)用中,地球有時(shí)被用作零電勢(shì)參考點(diǎn),因其作為大導(dǎo)體具有極高的電容量,對(duì)電勢(shì)的影響微乎其微,電勢(shì)相對(duì)穩(wěn)定。電勢(shì)有其明顯的趨勢(shì),正電荷周圍的電勢(shì)隨距離增加而降低,而負(fù)電荷則相反,電勢(shì)會(huì)隨著遠(yuǎn)離其位置而增高。