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 U 0 2 相反 U 0 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P UI 非关联参考方向P UI P 0吸收功率 消耗功率 为负载 P 0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 1A 5 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 3 R1 6 求Rab c c Rab 4 b b a a 练习2 R 16 Rab 4 a a b b b