电路模型和电路定律——电流和电压的参考方向.ppt

电流和电压的参考方向
电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要关心的物理量是电流、电压和功率。

电流
电流强度
带电粒子有规则的定向运动
单位时间内通过导体横截面的电荷量
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方向
规定正电荷的运动方向为电流的实际方向
单位
1kA=103A
1mA=10-3A
1  A=10-6A
A(安培)、kA、mA、A
元件(导线)中电流流动的实际方向只有两种可能:


实际方向
A
B
实际方向
A
B
对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时,电流的实际方向往往很难事先判断。
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问题
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参考方向
大小
方向(正负)
电流(代数量)
任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。
i > 0
i < 0
实际方向
实际方向
电流的参考方向与实际方向的关系:
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i 参考方向
A
B
i 参考方向
A
B
i 参考方向
A
B
表明
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电流参考方向的两种表示:
用箭头表示:箭头的指向为电流的参考方向。
用双下标表示:如 iAB , 电流的参考方向由A指向B。
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i 参考方向
A
B
iAB
A
B
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电压U
单位

单位正电荷q 从电路中一点移至另一点时电场力做功(W)的大小。
电位
单位正电荷q 从电路中一点移至参考点(=0)时电场力做功的大小。
实际电压方向
电位真正降低的方向。
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V (伏)、kV、mV、V
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例
已知:4C正电荷由a点均匀移动至b点电场力做功8J,由b点移动到c点电场力做功为12J,
若以b点为参考点,求a、b、c点的电位和电压Uab、U bc;
若以c点为参考点,再求以上各值。
解
(1)
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a
c
b
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a
c
b
解
(2)
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结论
电路中电位参考点可任意选择;参考点一经选定,电路中各点的电位值就唯一确定;当选择不同的电位参考点时,电路中各点电位值将改变,但任意两点间电压保持不变。
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复杂电路或交变电路中,两点间电压的实际方向往往不易判别,给实际电路问题的分析计算带来困难。
电压(降)的参考方向
U
> 0
参考方向
U
+
–
参考方向
U
+
–
< 0
U
假设高电位指向低电位的方向。
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问题
+
实际方向
–
+
实际方向
–
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电压参考方向的三种表示方式:
(1) 用箭头表示:
(2)用正负极性表示
(3)用双下标表示
U
U
+
A
B
UAB
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元件或支路的u,i 采用相同的参考方向称之为关联参考方向。反之,称为非关联参考方向。
关联参考方向
非关联参考方向

i
+
-
+
-
i
u
u
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