電位とは何ですか
電位は、電荷が中を移動するときにその場が行う電気力の仕事の測定に基づいた電場の定量的特性です。特別な装置を使用して電位を測定します — 検電器と電位計.
電荷によって生成される電場には、次の重要な特性があります。電荷がその中を移動するときに場の力によって行われる仕事は、運動の最初と最後の点の位置にのみ依存し、運動が発生する経路には依存しません。 (そのような特性を持つフィールドはポテンシャルと呼ばれます)。
したがって、任意の点の電場は、特定の電荷が特定の点から無限遠（実際には、その中の場がすでにゼロに等しいと見なせるほど遠い点まで）に移動するときに場の力が行う仕事によって特徴付けることができます。 。
このような特性は場の特定の点での電位であり、正の電荷がその点から無限大まで除去されるときに場の力が行う仕事によって表されます。
この動きがフィールドの側面に作用する力の方向に発生する場合、この力はプラスの働きをし、開始点のポテンシャルはプラスになります。動きが場の側に作用する力に向かう場合、場の力は負の仕事をし、開始点のポテンシャルは負になります。
電荷が電界中を移動するときに行われる仕事は、経路には依存せず、始点と終点の位置にのみ依存するため、点Aから点Bまでの各経路に沿って移動するときに行われる仕事は、次の合計に等しくなります。 A から無限大へ、および無限大から B へ移動するときに行われた作業の割合 (最後の 2 つの動作も A から B への移動を表しますが、別の経路によるため)。
言い換えれば、単位正電荷が点 A から点 B に移動するときに場の力によって行われる仕事は、点 A と点 B の電位差に等しいということです。
電界の力の作用下にある自由な正電荷は常に力の方向に移動し、正の仕事をします。つまり、常に電位の高い点から電位の低い点に移動します。逆に、マイナス電荷は電位の低い点から電位の高い点に移動します。
重力場の中で重い物体が高い電位から低い電位に移動するのと同じように、正の電荷は高い電位から低い電位に移動します。
重い物体の動きと同様に、重要なのは任意の点での絶対的なレベルではありませんが、物体が移動する点の間のレベルの差、電荷の動きの場合、ポテンシャルの大きさではありません。それ自体（無限大に対して測定）、これは重要ですが、電荷の移動が発生する可能性のある点、たとえばワイヤで接続された点の電位差です。
したがって、すべての電気的問題で役割を果たすのは電位ではなく、電位差であり、この最後の量については特別な名前が導入されます。 電圧 (2 点間の電位差)。実際の単位系における電位差 (電圧) の測定単位はボルトです。