什么是电位差？
电位差，即两点之间的电位之差，也常被称为电压。要理电位差，首先需要明确“电位”的概念。在电学中，电位指的是电场中某一点单位正电荷所具有的电势能，它反映了该点在电场中的能量状态。而电位差则表示电场中两个不同点之间的电位差异，这种差异是电荷定向移动的根本原因。想象水流从高处向低处流动，是因为存在水位差；类似地，电荷在电路中定向移动形成电流，是因为电路两端存在电位差。电位差的大小决定了电荷流动的趋势和能力：电位差越大，电荷移动的驱动力越强，电路中的电流也就越大。
在电路中，电源是提供电位差的装置。以常见的干电池为例，其正极和负极之间存在1.5伏特的电位差，这意味着将1库仑正电荷从负极移到正极时，电源需要对电荷做功1.5焦耳。正是这种能量差，使得电荷能够克服电路中的电阻，持续流动形成电流，为灯泡、手机等用电器提供能量。
电位差的单位是伏特V，这一单位名称源自意大利物理学家亚历山德罗·伏特。1伏特等于1焦耳每库仑，表示每移动1库仑电荷所做的功为1焦耳。在实际应用中，电路各元件两端的电位差决定了能量分配：电阻两端的电位差与通过的电流和电阻值成正比欧姆定律，而电容器两端的电位差则与储存的电荷量相关。
自然界中，电位差普遍存在。云层与地面之间的电荷积累会形成数万伏特的电位差，当电位差击穿空气绝缘时，便产生了闪电现象。人体神经信号的传递也依赖细胞膜内外的电位差变化，这种生物电现象是生命活动的重要基础。
测量电位差常用的工具是电压表，使用时需将其并联在电路两点之间，直接读取两点间的电位数值差。在电路分析中，电位差的方向通常规定为从高电位指向低电位，与正电荷的移动方向一致，这一规律为电路设计和故障排查提供了基本依据。
电位差的本质是电场力对电荷做功的能力，它将电源的化学能、机械能等转化为电路中的电能，驱动电子设备运转。理电位差，不仅是掌握电学原理的基础，也是认识自然界能量转化规律的重要视角。