
【计】 potential fall
电位降(Voltage Drop)是电子工程学中的基础概念,指电荷在电场中移动时,由于克服电阻做功而导致的电势能减少量。以下是其详细解释:
中英文对照定义
汉语“电位降”对应英文“Voltage Drop”,指电路中两点之间的电势差(电位降低值)。其物理本质是电场力对单位正电荷做功,导致电荷从高电势点移动到低电势点时损失能量,数学表达为:
$$Delta V = V_A - V_B = -int_A^B mathbf{E} cdot dmathbf{l}$$
其中 $Delta V$ 为电位降,$mathbf{E}$ 为电场强度 。
与电压的关系
电位降是电压(Voltage)的一种表现形式,特指能量消耗导致的电势降低。在理想导体中电位降为零,实际导体因电阻 $R$ 和电流 $I$ 产生电位降 $Delta V = IR$(欧姆定律)。
电路分析核心参数
电位降直接反映能量转换效率。例如电力传输中,导线电阻导致的电位降会造成电能损耗;集成电路设计中需精确计算路径电位降以确保信号完整性。
测量与标准
国际电工委员会(IEC)定义电位降测量需在稳态电流下进行,使用高阻抗电压表跨接目标元件两端。工业标准IEEE 1159强调超过标称电压3%的电位降可能引发设备故障。
权威引用来源
电位降是电学中描述电势变化的术语,其核心含义和关键点如下:
电位降指电场中两点之间的电势降低值,即单位正电荷从一点移动到另一点时电势能的减少量。例如,若A点电势为φ₁,B点为φ₂,则电位降为 ( Delta phi = phi_1 - phi_2 )(当φ₁ > φ₂时)。
在闭合电路中,电位降遵循基尔霍夫电压定律:沿电流方向,电位升之和等于电位降之和,本质是能量守恒的体现。例如,电源提供电位升,电阻等元件消耗电位降。
若电池两端电压为3V,电流通过电阻时会产生电位降。假设电阻两端电位降为2V,则剩余1V可能分配给其他元件(如导线或另一电阻),整体满足电位升降平衡。
总结来看,电位降是电场或电路中电势变化的量化描述,与电荷能量转换和电路分析密切相关。
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