電流及其參考方向

1、電流及其參考方向電路的基本物理量及其參考方向無論哪一種電路，在實現(xiàn)它的能量轉(zhuǎn)換時，都要涉及電流、電壓、電動勢和電功率等物理量。我們對電路進(jìn)行分析和計算，也就是對這些量的分析和計算，所以有必要首先掌握這些基本物理量的概念及有關(guān)參考方向的含義。電流及其參考方向1.電流電荷在電場力作用下進(jìn)行的定向移動形成電流。正電荷移動的方向（或負(fù)電荷移動的反方向）規(guī)定為電流的實際方向。電流的大?。◤娙酰┯秒娏鲝姸葋砗饬?，它定義為單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體某橫截面的電荷量。電流強度通常簡稱為電流，用字母表示，即 (1)式中，為在極短時間內(nèi)通過導(dǎo)體某橫截面的電荷量。電路中經(jīng)常遇到各種類型的電流，若上式中為一常數(shù)，即表示電流的

2、大小和方向都不隨時間變化，這時稱之為恒定電流，簡稱直流，一般用大寫字母表示；而隨時間變化的電流則用小寫字母表示，例如正弦電流就是其中的一種。直流電流的表達(dá)式可以寫為 (2)在國際單位制中，為電荷量，其單位為庫侖(C)；為時間，單位為秒(s)；為電流，其單位為安培，簡稱安()。當(dāng)計量微小的電流時，常以毫安()或微安（）為單位。2電流的參考方向電流的方向是客觀存在的。在簡單電路中，電流的實際方向是很容易判別的，但在分析和計算較為復(fù)雜的電路時，往往事先難于判斷某支路中電流的實際方向，有時電流的方向還隨時間而變（如正弦電流），在電路圖中也無法用一個固定的箭標(biāo)來表示它的實際方向，因此，我們在分析和計算電

3、路時，?？扇我膺x定某一方向為電流的參考方向，或稱為正方向，如圖1所示。圖1 電流的參考方向需要強調(diào)的是，所選的電流參考方向并不一定與電流的實際方向相同。如果電流的參考方向與實際方向相同，這里電流的值為正；若電流的參考方向與實際方向相反時，電流就定為負(fù)值，如圖所示，因此，只有當(dāng)參考方向選定以后，電流才可成為一個代數(shù)量，這時討論電流的正負(fù)才有意義，而后根據(jù)電流的正負(fù)就可以確定電流的實際方向。電流的參考方向除用箭標(biāo)表示外，還可以用雙下標(biāo)表示，圖2中就可用表示電流的參考方向是由A流向B，這和圖中的示意是相同的；若參考方向為由B流向A，則為。和兩者間相差一個負(fù)號，即 (3)本書電路圖中所標(biāo)的電流方向均是

4、指參考方向。對于電路的分析和計算來說，注明參考方向是非常重要的，我們必須養(yǎng)成在分析電路時首先標(biāo)出有關(guān)電量的參考方向的習(xí)慣。電壓、電動勢及其參考方向1.電壓和電動勢圖3 電荷的回路在圖3中，設(shè)a和b是電源的兩個電極，a帶正電、b帶負(fù)電，則在a、b間產(chǎn)生電場，其方向由a指向b，若用導(dǎo)體（聯(lián)結(jié)線和負(fù)載）將a、b聯(lián)結(jié)起來，則在電場力的作用下，正電荷由a經(jīng)外電路流向b，電場力對正電荷做了功。為了表明電場力對電荷做功的能力，我們引入了電壓這一物理量，它可表述為：a、b兩點間的電壓在數(shù)值上等于電場力把單位正電荷從電場內(nèi)的a點移動到b點所做的功。我們還規(guī)定電場力對單位正電荷從電場內(nèi)的a點移動至無限遠(yuǎn)處所做的功

5、稱為a點的電位,因為在無限遠(yuǎn)處的電場為零，故其電位也為零。由此可見，a、b兩點間的電壓也就是a、b兩點間的電位差，即有 (4)為了維持恒定的電流不斷地在電路中通過，則必須使a、 b兩點間的電壓保持恒定，因此就需要一種外力來克服電場力的阻礙，使得通過外電路不斷到達(dá)b極上的正電荷經(jīng)內(nèi)電路而流向a極。電源就能產(chǎn)生這種外力，我們有時稱之為電源力。電動勢E這個物理量就是用來衡來電源力對電荷做功的能力，電源的電動勢在數(shù)值上就等于電源力把單位正電荷從電源的低電位端b經(jīng)過電源內(nèi)部移到高電位端a所做的功。在電源力的作用下，電源不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能。在國際單位制中，若電場力將1 C的正電荷從電場內(nèi)a點移動到b點所做的功