電圧の基礎と物理的定義

電圧（voltage）は、電気回路における二点間の電位の差として定義される物理量です。国際単位系（SI）における単位はボルト（V）であり、記号には主にEやVが用いられます。直感的には、電荷を移動させるための「電気的な圧力」として理解されることが多い概念です。

物理的定義と電位差

静電場において、電圧は二点間の電位の差（電位差）として定義されます。しかし、交流回路のように電磁誘導が関与する環境では、電磁場の変化によって電位差が経路に依存する問題が生じます。実用上は、電磁場の変化が緩やかな準静的近似を用いることで、この経路依存性を無視して電位差を電圧として扱うことが一般的です。より厳密な電磁気学の理論では、電磁誘導の効果を含めた電磁ポテンシャルを用いて電圧が定義されます。

測定と応用

電圧を測定するには、対象となる二点間に測定器を接続する必要があります。現代では電圧計やオシロスコープが広く用いられます。電圧計は内部の固定抵抗を流れる電流を測定し、オームの法則に基づいて電圧を算出します。また、オシロスコープは時間的な電圧変化を視覚的に表示する装置として利用されます。

電気回路における電圧の性質として、電位差の加算性があります。キルヒホッフの法則に従い、回路内の各点における電位差は加算可能です。この概念は水流の類推（水圧差が電圧、水流が電流に相当する）を用いて説明されることもあります。