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电势差和电动势是电学中两个重要而容易混淆的概念。电势差是指两点之间电势的差值，而电动势是指电源将其他形式的能量转换为电能的能力。让我们通过一个简单的电路来理解它们的区别。
电势差和电动势有三个重要的相同点。首先，它们的单位都是伏特。其次，它们的物理意义相似，都表示单位电荷所具有或转换的能量。第三，从数学表达式来看，它们都等于能量除以电荷量，即焦耳每库仑。
电势差和电动势在定义与来源上有本质区别。电动势是电源将非电能转换为电能的能力，比如电池将化学能转换为电能，它是电源的固有特性，是产生电流的根本原因。而电势差是电路中两点间的电势之差，反映的是电能在电路元件上的消耗或转换，比如电阻将电能转换为热能。
电势差和电动势在不同电路状态下表现不同。在开路状态下，电源端电压等于电动势，因为没有电流通过，不存在内阻压降。但在闭路状态下，由于有电流通过电源内阻，电源端电压会小于电动势。这个关系可以用公式V等于ε减去Ir来表示，其中V是端电压，ε是电动势，I是电流，r是内阻。
总结一下电势差和电动势的异同。相同点是单位都是伏特，都表示单位电荷的能量。不同点是电动势是电源的固有特性，表示能量转换能力；而电势差是电路现象，表示能量消耗。在开路时端电压等于电动势，闭路时由于内阻存在，端电压会小于电动势。理解这两个概念的区别，对于电路分析非常重要。