电流与推力
两节电池都能点亮一只灯泡，可其中一节明显更「有劲」。差别就在电压——电子流动背后的那股力。一个好用的比喻：想象管道里的水。电流是每秒钟流过多少水；电压则是推动水的那个水压。高压下的一缕细流和低压下的一片洪水，是非常不同的两回事，电的情形也一样。
电池能给出的最大电压——也就是还没有取用电流时它的推力——有一个正式名字：电动势，即 EMF。尽管名字里带「力」字，它其实是一种电压，以伏特为单位。把它想成电池标牌上的「满额推力」，在真实的导线和电阻啃掉一部分之前。一节新的 AA 电池标称的电动势大约是 1.5 伏。
给每个半反应打分
电池的电动势从哪儿来？来自两个半反应的较量。每个半电池反应对电子都有自己的「胃口」——也就是它抓住电子、被还原的倾向。我们把这种胃口浓缩成一个数字，叫做那一半的电极电势。数值越是大的正数，意思就是「我非常想要电子」；负数则意味着「我宁愿把自己的电子让出去」。
现在整个电池就可以理解成一场拔河。把两个半电池放到一起，胃口更大（电极电势更高）的那一半赢得电子——它成为阴极、被还原。输的那一半成为阳极、交出电子。电池的电动势，无非就是两边胃口之间的那道差：电动势 =（阴极电势）−（阳极电势）。差越大，推力越强。
约定海平面：氢电极
正因为我们永远只能测出差，化学家就挑了一个半反应来当作普世的零点——电极电势的「海平面」。这个参照就是标准氢电极：一套小小的装置，让氢气在精心固定的条件下、在酸液中掠过铂表面冒泡。按全世界的约定，它的电势被定义为正好0 伏。
现在，其他每一个半反应都可以拿它来作对比、在同一把尺子上得到一个数字。把任何一个半电池和氢电极配在一起，读出电压，你就得到了它的标准电极电势。把几百个这样的数字制成一张表，你就再也不用搭那套配对了：要预测任何电池的电动势，只需查出两个数字、相减即可。这个参照一劳永逸地替你扛起了重活。
动手前先预测一节电池
- 写出两个半反应，到表里查出各自的标准电极电势。
- 电势更高（更正）的那一半将是阴极；另一半是阳极。
- 相减：电动势 = 阴极电势 − 阳极电势。结果为正，说明反应是自发的——电池真的会推出电流。
一句诚实的提醒：这些表里的数值是标准电势，是在固定的参照条件下测得的——特定的浓度、温度和压强。一旦改变条件，真实的电动势就会偏离表上的数字。它偏多少、又该如何修正，正是我们下一篇要遇到的那个方程要干的活。