
【医】 potential
在汉英词典视角下,"电位"(diàn wèi)的物理学术语对应英文为"electric potential",指电场中某点单位正电荷所具有的电势能,反映电场做功能力的标量物理量。其核心定义与特性如下:
物理本质
电位描述静电场中某点能量的相对高低,数值等于将单位正电荷从参考点(通常取无穷远处或大地)移至该点时电场力所做的功。单位为伏特(Volt, V),公式为:
$$
V = frac{U}{q}
$$
其中 ( U ) 为电势能,( q ) 为电荷量。
汉英对照
相对性与参考点
电位是相对量,需选定零电位参考点(如电路中的"接地")。任意两点间电位差即为电压(Voltage),驱动电荷定向移动。
标量场性质
电位在空间中构成标量场,其负梯度等于电场强度:
$$
vec{E} = - abla V
$$
这一关系简化了电场计算。
电路分析
电位差(电压)是电路工作的驱动力,用于分析电流方向与能量分配,如基尔霍夫电压定律(KVL)。
生物电现象
细胞膜内外电位差(膜电位)维持神经信号传导与肌肉收缩,如静息电位(-70 mV)与动作电位(+30 mV)。
《牛津英汉双解物理学词典》
定义电位为"电场中某点的电势能每单位电荷的量",强调其与电场强度的微分关系 。
《中国大百科全书·物理学卷》
明确区分"电位"与"电势"的工程与理论使用语境,指出两者在库仑定律与麦克斯韦方程中的统一性 。
IEEE电气工程术语标准(IEEE Std 100)
将"electric potential"列为电路理论基础量,规范其在电力系统与电子技术中的测量标准 。
PubMed Central生物医学文献
阐释膜电位在神经元兴奋性中的离子机制,引用霍奇金-赫胥黎模型(Hodgkin-Huxley model) 。
电位(Electric Potential),又称电势,是描述电场中某点能量特性的物理量,表示单位正电荷在该点具有的电位能。以下从多个角度详细解释:
电位用符号 ( V ) 表示,单位为伏特(V)。其定义为:电场中某点的电位等于将单位正电荷从无穷远处(参考点)移动到该点时,电场力所做的功。数学表达式为: $$ V = frac{U}{q} $$ 其中 ( U ) 是电荷 ( q ) 在该点的电位能。
电位差是两点之间的电势差异,即电压 ( Delta V = V_A - V_B ),表示电荷从A点移动到B点时电场力做功的能力。公式为: $$ Delta V = frac{W}{q} $$ 其中 ( W ) 是电场力对电荷 ( q ) 做的功。
单个点电荷产生的电位公式为: $$ V = k frac{Q}{r} $$ 其中:
多个电荷的电位满足叠加原理,即各电荷电位的代数和。
电位是标量,而电场强度 ( E ) 是矢量。两者关系为: $$ E = - abla V $$ 即电场强度是电位的负梯度,方向指向电位下降最快的方向。
可类比重力势能:电位类似“高度”,电位差类似“高度差”,电场力做功类似“物体因高度差下落释放能量”。例如,水位差驱动水流,电位差驱动电荷流动。
若有进一步疑问(如电位与电势能的区别、接地的作用等),可提供具体方向继续补充。
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