電壓的物理意義是電場力對電荷所做的功。 電路中a,b兩點間的電壓定義為
其中 e 為電場強度矢量，它在數(shù)值上等于單位正電荷在電場中所受的力。上式說明電路中a點到b點的電壓uab，等于單位正電荷在電場力的作用下，從a點移動到b點所做的功。
在國際單位制中，電壓的單位為伏特(v),其他常用的單位有千伏(kv),毫伏(mv),微伏(uv)。
在電路分析中，電壓的計算經(jīng)常與電位的概念有關(guān)。電路中某點電位就是單位正電荷在電場力的作用下從該點移動到參考點所做的功。若參考點為o，a點電位ua定義為
在實際電路中，參考點通常選為大地，機器外殼或某一個公共連接點。該點的電位指定為零。在電路分析中，通常參考點的選取是任意的，電路中各點的地位數(shù)值與參考點的選取有關(guān)，而任意兩點間的電壓則等于該兩點電位之差，與參考點的選取無關(guān)。例如，ab間電壓uab=ua - ub 。因此，電壓與電位差是同義的。
在電路分析中，要對電路中的電壓選取參考系，即電壓的參考極性或參考方向， 使電壓成為可計算的代數(shù)量。電壓的參考方向可以用標在電路圖中的一對“+”“-”符號來表示。如圖中所標出的電壓 u ，其參考正極性在a端，負極性在b端，表示從a到b計算電壓降。也可以用雙下標來表示電壓的參考極性，如圖中的電壓 u 可以寫為 uab 。和電流的參考方向一樣，電壓的參考極性的選取也是任意的。對于選定參考極性的電壓，經(jīng)計算或測量可得到其數(shù)值，此數(shù)值的正負結(jié)合參考方向就可以確定實際電壓的極性。
例1 上圖電路中，如果已知電壓u的電壓值為-2v, 則可判斷出實際的電壓極性是b端為正極性，a端為電壓負極性，b點電位高于a點電位2v。我們可以寫出 u = -2v,uab = -2v, uba = 2v, ua - ub =2v 等。