在一定的電場中，電荷受力的大小與電荷在電場中的位置有關(guān)，在無限遠處，電場力等于零，即電荷的位能等于零。如果電荷在電場中的位置一定，其受力的大小也是一定的，即電荷具有一定的位能或具有一定的電位。電場力移動電荷的結(jié)果引起了電位的變化。在電場中，把正電荷從高電位移向低電位，電場力就對電荷做了功；反之，要將正電荷從低電位移向高電位，必須依靠外力來克服電場力的作用才能實現(xiàn)，也就是說外力克服電場力做了功。
在電場中，將單位正電荷由高電位點移向低電位點時電場力所做的功稱為電壓。電壓等于兩點之間的電位之差。其表示為：
u＝a/q
式中： a——電場力所做的功，j；
q——電荷量，c；
u——兩點之間的電壓，v。
電壓的正方向規(guī)定為由高電位指向低電位，即電位降的方向。
在電場中，將單位正電荷由低電位移向高電位時外力所做的功稱
為電動勢。其表示為：
e＝aw/q
式中： aw——外力所做的功，j；
q——電荷量，c；
e——電動勢，v。
電動勢的正方向規(guī)定為由低電位指向高電位，即電位升的方向。
電壓和電動勢的主要區(qū)別在于，電壓是反映電場力做功的概念，其正方向為電位降的方向；而電動勢則是反映外力克服電場力做功的概念，其正方向為電位升的方向，兩者的方向是相反的。電壓和電動勢的基本單位均為v。