电流电压的参考方向.ppt

1.5电压、电流的参考方向,1.5.1参考方向的概念,1.5.2直流电流的定理及定律,在电路的分析计算中，不仅要算出电压、电流、的大小，还要确定这些量在电路中的实际方向。,在电路中各处电压、电流的方向很难事先判断出来。因此电路内各处电压、电流的实际方向也就不能事先确定。,为了解决以上的问题，在分析电路之前，首先假定一个电压或电流方向（参考方向）。,在复杂电路分析中，必须列写电路方程，但不知道电压、电流、的方向就写不出电路方程。,1.5.1.1电压的参考方向,电压实际方向:由高电位端指向低电位端(客观存在）用虚线表示电压的参考方向：任意假定，用实线表示电压的参考方向一般用箭头或“+”、“-”表示。UUABAB电压的参考方向,+,-,电压的参考方向与实际方向：(1)一致，U0(2)相反，U0,如果A、B的实际电位为：,UAB=4V,U,UAB=-4V,实际方向,实际方向,电压的参考方向与实际方向的关系,参考方向,参考方向,电流的参考方向：一般用箭头表示,，表示电流的参考方向由A到B。,1.5.1.2电流的参考方向,正电荷运动的方向(客观存在），用虚线表示,电流的实际方向：,任意假定，用实线表示,电流的参考方向：,A,B,电流的参考方向：,实际方向（2A）,参考方向,（参考方向与实际方向相同）,实际方向（2A）,参考方向,（参考方向与实际方向相反）,1.5.1.2电流的参考方向,A,B,A,B,1.5.1.3关联的参考方向,R,U,+,-,I,对于一个元件或一段电路，其电流和电压的参考方向也独立的任意指定。关联参考方向：电流和电压参考方向一致时。非关联参考方向：电压和电流的参考方向不一致时。,R,U,I,+,-,关联参考方向PUI,非关联参考方向PUI,P0吸收功率（消耗功率）为负载；P0发出功率（产生功率）为电源。,电源两端的电压,电动势正方向表示电位升电压正方向表示电位降,结论：当电压的参考方向与电动势的参考方向相反时,当电压的参考方向与电动势的参考方向相同时,注意：,1.i、u、e的参考方向可任意假定。但一经选定，分析过程中不应改变。,2.电路中标出的方向一律指参考方向。,3.同一元件的u、i同方向，称为关联参考方向。,或,或,关联参考方向,非关联参考方向,4.同一元件的u、i方向相反，称为非关联参考方向。,1.5.2直流电路的定理及定律,1）欧姆定律定义：正值线性电阻元件是一种理想电路元件，其伏安特性曲线是通过u、i平面坐标原点且位于、象限的直线，即元件的端电压与电流成正比。这个关系称为欧姆定律。即U=IR。2）若电压、电流为非关联参考方向，则U=-IR。,I,I,U,U,+,+,-,-,R,R,U=IR,U=-IR,例一个5的定值电阻跟一个电流表串联，电流表的示数是1A，试问能用量程是3V的电压表来测量该电阻两端的电压吗？为什么？,思路导航：在已知电路中电阻值和电流值时，可以用欧姆定律计算出定值电阻两端的电压值，再与电压表的量程进行比较，就可确定电压表的量程。解：已知R=5，I=1A，求定值电阻两端的电压U。由欧姆定律I=U/R可得（这里若测量出电流也相当于知道电压）U=IR=1A5=5V.由于电阻两端的电压（5V）大于电压表的量程（3V），故不能用量程3V的电压表测量该电阻两端的电压。(这提供保护电表的基本技巧和做法),例:应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R,解:对图(a)有,U=IR对图(b)有,U=IR,电压与电流参考方向相反,电流的参考方向与实际方向相反,3）电阻的混联,凡可以用串、并联等效变换方法化简为单回路的电路称为简单电路或电阻串、并联电路，否则称为复杂电路。在简单电路中，对于给定的端钮，若已知电压U（或电流I），要求各电阻上的电压和电流，其求解步骤如下:（1）首先求出串、并联电路对于给定端的等效电阻R。（2）应用欧姆定律求出电流（或电压）。（3）应用分流公式和分压公式求出各电阻上的电流和电压。,电阻混联电路的分析方法：,按照串联和并联电路的特点和性质，进行电路的等效变换，使其电阻之间的关系一目了然。等电位法：利用电路中各等电位点分析电路，画出等效电路。,等电位法化等效电路步骤：,1、各节点标一字母（注意：两节点之间如果没有元件（电阻）联接，这两个节点可以合并为一个）。2、将各字母按顺序水平方向排列。3、将各电阻放入相应的字母之间4、依据串并联依次求等效电阻,练习1：R=3R1=6求Rab=？,c,c,Rab=4,b,b,a,a,练习2：R=16,Rab=4,a,a,b,b,b