1.2.2 電壓和電壓的參考方向
1.電壓
電壓是電路中驅使自由電荷定向移動形成電流的原因，是兩點之間的電位差。電壓的大小用單位正電荷從高電位移動到低電位處，電場力所做的功來度量，其物理方向或實際方向規定為從高電位指向低電位。在電場中，將單位正電荷從低電位移動到高電位處，外力所做的功稱為電動勢，其物理方向或實際方向是從低電位指向高電位。
電壓和電動勢是同種性質的物理量，具有相同的物理單位，其國際單位為伏特（V）。常用的電壓單位還有千伏（kV）、毫伏（mV）和微伏（μV），它們和V的換算關系為1kV＝1×103V，1V＝1×103mV，1mV＝1×103μV。
電壓和電動勢的區別在于，電壓反映的是電場力做功的概念，其方向為電位降低的方向，而電動勢反映的是外力克服電場力做功的概念，其方向為電位升高的方向。電壓一般用來描述電路中負載兩端的電位差，而電動勢一般用來描述電源兩端的電位差。在電路分析中，由于電壓和電動勢只是物理方向不一致，表現在數值上就是正負的區別，所以常常不加區別地統一用電壓來表達電路中負載和電源兩端的電位差。
同樣地，如果電壓的大小和方向都不隨時間而變化，則稱該電壓為穩恒電壓，俗稱直流電壓，用大小字母U來表示。非直流電壓都稱為交流電壓，用小寫字母u來表示。非常常見的交流電壓是正弦交流電壓。
2.電壓的參考方向
物理上，電壓同樣具有明確的方向。對一個實際的電路，電壓的物理方向或實際方向，常常難以確定。而在分析和計算電路中的電壓時，需要先確定電壓的方向，為此要選擇或假定電壓的方向，這個方向稱為電壓的參考方向。
同樣地，電壓的參考方向是一個假定的方向，不是電壓的實際方向，參考方向由電路分析者隨意或隨機地選取。電壓的大小和實際方向不受參考方向選取的影響，也即不管電壓的參考方向如何選取，都不會影響到實際電壓的大小和方向。
電壓參考方向的表示方法與電流參考方向的不同，其參考方向用符號“+”和“－”來表示，“+”表示電位高的那一端，代表的是“+”附近導線上某一點，“－”表示電位低的那一端，代表的是“－”附近導線上某一點，如圖1.2所示。如果電路中有多個電壓需要表示，則不僅要標明電壓的參考方向，還要給電壓U加下標以示區別，分別表示不同的電壓，如U1、U2等。
電壓也可以采用符號法來書寫，圖1.2中的電壓可以寫成UAB，下標中的A點表示“+”端，B點表示“－”端。如果寫成UBA，則相反，B點表示“+”端，A點表示“－”端。由此可見，UAB和UBA大小相等，方向相反，有UAB＝－UBA。
圖1.2 電壓參考方向的表示
電壓的參考方向與電壓實際方向的關系由電壓的值來確定。當所求電壓U的值為正時，表明電壓實際方向與參考方向一致；當電壓U的值為負時，表明電壓實際方向與參考方向相反。或者換個說法，當電壓參考方向與電壓實際方向一致時，U＞0；當電壓參考方向與電壓實際方向相反時，U＜0。