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1-电路的基本物理量


图b:选择B点作参考点,
+
R1=1kΩ 则VB=0,I= US÷(R1+R2)=1mA
US 2V

O
R2=1kΩ
B
∴ VA=UAB=I(R1+R2)=2V UAB=VA-VB=2V
(b)
IA
图c:选择A点作参考点,
+ US 2V
R1=1kΩ
O
则VA=0,I= US÷(R1+R2)=1mA

R2=1kΩ ∴ VB=UBA=-I(R1+R2)=-2V
B (a)
I
A
+
R1=1kΩ
US 2V O

R2=1kΩ
B (a)
图a:选择O点作参考点,
则VO=0, I= US÷(R1+R2)=1mA ∴ VA=UAO=IR1=1V
VB=UBO=-IR2= -1V
UAB=VA-VB=2V
请计算,以A点为参考点,B点的电位? 以B点为参考点,A点的电位?
I
A
-
U5 5
+
I1=-4A,I2=6A,I3=10A, + +
UU14==1-4800VV,,UU25==-3900V。V,U3=60V,U- 1
1
-
I1
+ + I3
U3 3
--
+-
U2 2 I2 -+
元件1: 电压向下、电流向上,二者方向相反,故为电源 元件2: 电压向下、电流向上,二者方向相反,故为电源 元件3: 电压向下、电流向下,二者方向相同,故为负载 元件4: 电压向右、电流向右,二者方向相同,故为负载 元件5: 电压向左、电流向左,二者方向相同,故为负载
• 电动势的实际方向:从电源负极指向电源正极,即非静电
力移动正电荷方向。
电路图上电流、电压参考方向的标定,原则上任意假定, 但一经选定,在整个分析计算过程中,这些参考方向就不允许 再变更。
I
a

电源 元件
U

b
非关联参考方向
I
a

负载 元件
U

b
关联参考方向
实际电源上的电压、电流方向总是非关联的,实际负载 上的电压、电流方向是关联的。因此,假定某元件是电源时 ,应选取非关联参考方向,假定某元件是负载应选取关联参 考方向。
电流方向 AB?
A IR B R
电流方向 BA?
E1
E2
参考方向与实际方向的关系?
I
参考方向
I>0
I
参考方向
实际方向
电流的参考方向与实际
I
参考方向
I<0
方向一致时电流值为正; 反之为负。
实际方向
4.参考方向表示方法
I
两种
箭标 双下标
aR Iab
b
a
US
RI
b
5.电流的测量 -电流表
电流表串联在待测电路中,电流从电流 表的正极流入,负极流出。
2.电位的计算
先选定零电位点,(一般用符号“”表示),电路中 任何一点与零电位点之间的电压,就是该点的电位。
计算步骤:
①任选电路中某一点为参考点(常 选大地为参考点),设其电位为零。
②标出各电流参考方向并计算。 US
③计算各点至参考点间的电压,即
为各点的电位。
I
A
+R1=1kΩ Nhomakorabea2V O

R2=1kΩ
四、电位
1.定义
• 电位——实际上就是电路中某点至参考点之间的电压,通常设参考点
的电位为零。
• 电位与电压:
VA
VA =U AO VB =U BO
O
U AB U AO +UOB VA VB
U AB VA VB
VB
• 某点电位为正,说明该点电位比参考点高。
某点电位为负,说明该点电位比参考点低。
5.电压的测量
电压表应与被测元件相并联。
三、电动势 只针对电源而言
1.定义
• 电动势——是电源力将单位正电荷从电源负极移到电源正极所做的功。
• 电源两端的电压与电动势大小相等、方向相反。
导线
电源
+A +
移动到B极的 正电荷借助外 力回到A极板
UAB _
_ EBA
B
负载
2.大小 3.方向
E WS Q
-
U4 4
+
-
U5 5
+
I1=-4A,I2=6A,I3=10A,
++
U1=140V,U2=-90V,U3=60V, U4=-80V,U5=30V。
U1 1
--
I1
+ I3
U3 3
-
-
U2 2 I2 +
元件1: 电压向下、电流向上,二者相反,故为电源
请完成后面4个未知元件的判断!
+-
+
-
U4 4
+
例1:在下图中,判断5个元件代表电源还是负载?电压和 电流的参考方向如图中所示,通过实验测量得知
I1=-4A U1=140V I2=6A U2=-90V I3=-10A U3=60V U4=-80V U5=30V
-
U4 4
+
-
U5 5
+
+ U1 1 I1
-
+ I3
U3 3
-
-
U2 2 I2 +
思路1:画出元件电压、电流的实际方向,若关联为负载, 非关联为电源。
(直流?交流?)
二、电压
1. 定义:
电场力把单位正电荷从电场中的一点移到另一点所做的功
2.电压的大小
电压计算:
U AB
WAB Q
3.电压的方向
电压的实际方向:习惯上规定从高电位点指向低电位点,即 电压降的方向。
电压的参考方向:电路中人为假定电压的方向。
参考方向与实际方向的关系?
U 参考方向


U 参考方向


+ U 实际方向 -
U 参考方向


- U 实际方向 +
参考方向与实际方向一致,电压值为正值。 参考方向与实际方向相反,电压值为负值。
U>0 U<0
4.参考电压的表示方法
U 参考方向



U-
正负号 a R b U
箭头 aR b
双下标 Uab
电压参考方向是假设的方向,可以任意选定。为了方 便,常和电流取一致的参考方向,称为关联参考方向,否 则称为非关联方向。
(1)大小描述:用电流强度来衡量电流强弱,在数值上等于 单位时间内通过导体横截面的电荷量。
(2)电流计算:
IQ t
1mA 103 A 106 kA
1A 103 mA 106 A
恒定电流
3. 电流的方向
实际方向: 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向
参考方向:电路中人为假定的电流方向。
在复杂电路中难于判断元件中电流的实际方向,电流如何求解?
电路的基本物理量
一、电流
1. 定义:电路中带电粒子有规则地定向移动形成电流。
关键词一:带电粒子
{ 带电 金属导体中的自由电子
粒子 电解液中的正、负离子
关键词二:有规则的定向移动 例如:金属导体中的自由电子在 常态下做无规则热运动,若导体 两端加上电源,自由电子会在电 场力的作用下,做定向运动。
2.电流的大小
B (c)
UAB=VA-VB=2V
电压与参考点的选择无关,电位与参考点的选择有关。
五、电能和电功率
1.电能
(1)定义:在时间t内电荷受电场力作用从A点经负载移到B 点,电场力所作功,即t时间内所消耗(或吸收)的电能。
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