1.2.2 電壓
在電路中，兩點之間的電位差（或電勢差）就是兩點間的電壓。從能量的觀點來說，單位正電荷在電場中從A點移動到B點時電場力所做的功，定義為A、B兩點間的電壓，即
式中，dq是由A點移動到B點的電荷量，單位為庫倫，用C表示。dw是電場力所做的功，單位為焦耳，用J表示。
在國際單位制（SI）中，電壓的單位為伏特，用V表示。常用的還有kV（千伏）、mV（毫伏）、μV（微伏）等，三者之間相差103個數量級。
兩點之間電壓的實際方向規定為由高電位點指向低電位點。在電路分析中，同電流一樣，也可以引入參考方向的概念。如圖1-4所示，兩點之間電壓的參考方向可以用正（+）、負（-）極性表示，正極指向負極的方向就是電壓的參考方向。指定好電壓的參考方向后，就可以把電壓看作是一個代數量。在圖1-4中，如果A點電位高于B點電位，即電壓的實際方向由A指向B，與參考方向一致，則電壓為正值，即u>0；反之，電壓為負值，即u<0。
電壓的參考方向除了用正（+）、負（-）極性表示以外，還可以用箭頭或者雙下標表示（如圖1-4所示）。例如，uAB表示A、B兩點之間的電壓參考方向為由A指向B，顯然uAB=-uBA。
圖1-4 電壓的參考方向
電流和電壓的參考方向也叫做正方向。一個元件的電流和電壓的參考方向之間沒有相互依賴和相互約束的關系，因此它們可以獨立任意地選定。如果指定流過元件的電流的參考方向是從電壓參考極性的正極指向負極，即兩者的參考方向一致，則把這種電流和電壓的參考方向稱為關聯參考方向；如果電流和電壓的參考方向不一致，則稱為非關聯參考方向，如圖1-5所示。
圖1-5 關聯參考方向和非關聯參考方向
在圖1-6中，N表示電路的一部分，它有兩個端子與外電路連接。我們將這種電路稱為二端電路，也叫二端網絡。二端網絡N的兩個引出端子構成了一個端口，因此二端網絡也稱為一端口網絡。對于圖1-6（a）所示的二端網絡，電流i的參考方向由電壓u的參考方向正極性端流入電路，從負極性端流出，兩者的參考方向一致，所以是關聯參考方向；而在圖1-6（b）中，電流與電壓為非關聯參考方向。
圖1-6 二端網絡的參考方向
大小和方向都不隨時間變化的電流和電壓，稱為恒定電流和恒定電壓，也叫做直流電流和直流電壓，用大寫字母I和U表示。大小或方向隨時間變化的電流和電壓稱為時變電流和時變電壓，任意時刻t的電流和電壓用i（t）和u（t）表示，一般簡寫為i和u。