理论教育 电压的参考方向与实际方向、电流的关联方向

电压的参考方向与实际方向、电流的关联方向

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:在物理中已经讲述过,直流电路中a、b两点间电压的大小等于电场力把单位正电荷由a点移动到b点所做的功。电压的实际方向就是正电荷在电场中受电场力作用移动的方向。图1-9电压的参考方向与实际方向图1-10电流和电压的关联参考方向例1.2 如图1-11所示,电路上电压的参考方向已选定。

电压的参考方向与实际方向、电流的关联方向

电路分析中另一个基本物理量是电压(voltage)。

在物理中已经讲述过,直流电路中a、b两点间电压的大小等于电场力把单位正电荷由a点移动到b点所做的功。电压的实际方向就是正电荷在电场中受电场力作用移动的方向。

在直流电路中,电压为一恒定值,用U表示,即

在变动电流电路中,电压为一变值,用u表示,即

电压的单位是伏特(volt),简称伏,在国际单位制(SI)中符号为V,即电场力将1库仑(C)正电荷由a点移至b点所做的功为1焦耳(J)时,a、b两点间的电压为1 V。

有时也需用千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)作电压的单位。

像电流需要指定参考方向一样,在电路分析中,也需要指定电压的参考方向。在元件或电路中两点间可以任意选定一个方向作为电压的参考方向。电路图中,电压的参考方向一般用“+”、“-”极性表示(电压参考方向由“+”极性指向“-”极性),如图1-8所示。

图1-8 电压的参考方向表示(www.daowen.com)

当然,电压的参考方向也可用实线箭头或双下标uab(电压参考方向由a点指向b点)表示。

当u>0,即电压值为正时,电压的实际方向与它的参考方向一致;反之,当u<0,即电压值为负时,电压的实际方向与它的参考方向相反。电压的参考方向与实际方向的关系如图1-9所示。

在电路分析中,电流的参考方向和电压的参考方向都可以各自独立地任意假设。但为了分析问题的方便,对一段电路或一个元件,通常采用关联参考方向(associated reference direction),即电压的参考方向与电流的参考方向是一致的。电流从标电压“+”极性的一端流入,并从标电压“-”极性的另一端流出,如图1-10所示。

图1-9 电压的参考方向与实际方向

图1-10 电流和电压的关联参考方向

例1.2 如图1-11所示,电路上电压的参考方向已选定。试指出各电压的实际方向。

解:图1-11(a)中,U>0,U的实际方向与参考方向相同,电压U由a指向b,大小为10 V。

图1-11(b)中,U<0,U的实际方向与参考方向相反,电压U由b指向a,大小为10 V。

图1-11 例1.2图

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