让电荷定向移动的神秘推手

王大友 华庆富

对于电压这个物理量，许多同学感觉非常抽象，比如超市里一节新的干电池，上面标注的电压为1.5 V，1.5 V有多大呢？它怎么就能够驱动电荷定向移动起来呢？我们又该如何测量电压的大小呢？

电压对电荷的这种“驱动力”看不见也摸不着，不过我们可以类比水压来认识它。如图1所示，左边水池中的水面高于右边水池，根据液体的压强特点可知，左边水池中的水与右边水池中的水相比，存在着一个向右的压强差，此时如果打开水路中的阀门，这个水压差将使得水路中的水定向向右移动而形成水流。类似地，电源中的正、负电荷分别聚集在正、负极时，正极对负极就会形成一种类似于“水压差”的“电压差”，也就是“电压”，电压“驱使”图中的负电荷定向向着正极移动而形成电流。如果是导电溶液，电压则同时“驱使”着正、負离子定向分别向着负极、正极移动。

当图1中的两个水池的水面相平时，“水压差”将不再存在，水流也将不再存在，要想水路中存在持续的水流，上面的抽水机必须不断地从右边水池中将水抽到左边水池中，维持两边的液面高度差，即维持着“水压差”。同样，在图2的电路中，电池就起着维持“电压”的作用，它通过内部的化学反应，将定向移动到正极的负电荷移动到负极，即消耗化学能产生电能供用电器使用。

电压有高低，这就要应用电压表精确测量比较了，使用电压表时需要注意以下问题：

1. 电压表必须与被测用电器并联;

2. 要让电流从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出;

3. 所测电压不能超过电压表的量程，若不能估测被测电压的大小，可用试触法来试一下;

4. 在量程范围内，可以直接把电压表接在电源的两极上测量电源电压，这是因为电压表接入电路后相当于断路，不会出现短路故障。

通过上面的介绍，你是否已经认识电压了呢？