第一章電位及電壓

1、1.2.2 電位與電壓電位與電壓新課導(dǎo)入新課導(dǎo)入問題：電流是帶電粒子定向移動形成的。究 竟是什么原因使帶電粒子做定向移動呢？為了弄清這個問題，我們今天就來學(xué)習(xí)電位與電壓一、電位一、電位引言：就如空間的每一點都有一定的高度一樣，電路中每一點都有一定的電位。電位用字母V表示，不同點的電位用字母V加下標(biāo)表示。例如VA表示A點的電位。 計算高度先要確定一個高度的起點，例如，一棵樹高10m。這是從地面算起。計算電位也要先指定一個電位的起點，稱為零電位點（或參考點），該點的電位值規(guī)定為0.零電位的選定零電位的選定 原則上可以任意選定 實際上：對于強電的電力電氣線路，以大地為參考點，用符號 表示 在弱電的電

2、子線路中，一般以裝置的或底板為參考點，用符號 表示。 很多元件匯集的公共點 二、電壓二、電壓引言：正是由于空間高度的差異，才會引起液體從高處向低處流動，電路中電流的產(chǎn)生也必須有一定的電位差，在電源外部通路中，電流從高電位點流向低電位點，在電源內(nèi)部電流從低電位點流向高電位點。電路中A、B兩點的電位之差稱為這兩點的電壓 UAB=VA-VB電壓的定義電壓的方向電壓的方向 電壓的方向規(guī)定由高電位點（標(biāo)“+”）指向低電位點（標(biāo)“-”）。 與電流情況類似，在分析計算電路以前，我們可能并不知道電壓的實際方向，所以同樣采用假設(shè)一個電壓參考方向，由計算結(jié)果的正、負來決定其實際方向。計算結(jié)果為正，表示實際方向和參

3、考方向一致，反之則相反。 電位、電壓的單位電位、電壓的單位 電位和電壓的單位都是V（伏），常用單位還有mV（毫伏）、uV（微伏）等換算關(guān)系：1V=103mV=106uV1、電路中計算電位的起點2、零電位的選定： 原則上可以任意選定 習(xí)慣上：大地 接地的設(shè)備機殼 很多元件匯集的公共點 一、零電位點一、零電位點二、二、 電位電位 1、定義：電路中任一點與零電位點之間的 電壓（電位差）。 2、符號：V A點的電位可表示為VA B點的電位可表示為VB 3、單位：伏特（V）三、計算電路中某點電位的方法及步驟：三、計算電路中某點電位的方法及步驟： 1、根據(jù)題意選擇好零電位點 ； 2、確定電路中電流的方向和

4、各元件兩端電壓 的正負極；* *請確定下列各圖中電流的方向：請確定下列各圖中電流的方向： 電流的流向電流的流向：當(dāng)回路中存在一個電源時： 電流的方向與電源電動勢方向相同；當(dāng)回路中存在兩個電源時： （1）如果兩個電源電動勢方向相同， 則電流的方向與電動勢的方向相同； （2）如果兩個電源的電動勢方向相反， 則電流的方向與電動勢大的方向相同。* *請確定下列請確定下列各元件電壓的正負號：各元件電壓的正負號：各元件電壓的正負號各元件電壓的正負號：1）先遇到電源正極就取正； 若先遇電源負極則取負。 2）根據(jù)電流的流向確定電阻兩端的正負。 電流先經(jīng)過的一端為正，另一端為負。 3、采用“下樓法”求解各點電位

5、 即：電路中某點“走”至參考點， 沿途各元件的電壓代數(shù)和 即該點的電位 。 三、計算電路中某點電位的方法及步驟：三、計算電路中某點電位的方法及步驟：1、 根據(jù)題意選擇好零電位點 ；2、 確定電路中電流的方向和各元件兩端電壓的正負極；3、 采用“下樓法”求解各點電位 即：電路中某點“走”至參考點，沿途各元件的電壓的代數(shù)和即該點的電位 。例例1 如圖如圖1.4所示，求分別以所示，求分別以C點和點和A點為參考點為參考點時，點時，A、B、C三點的電位以及三點的電位以及UAB 。結(jié)論：參考點選擇不同，電位也不同，但兩點之間的電壓不變，即電結(jié)論：參考點選擇不同，電位也不同，但兩點之間的電壓不變，即電位與參

6、考點有關(guān)，而電壓與參考點無關(guān)。位與參考點有關(guān)，而電壓與參考點無關(guān)。圖圖1.4 例例1.1附圖附圖例2、如圖所示 ，已知E1=45V，E2=12V，電源內(nèi)阻 可忽略不計，R1=5 ，R2=4 ，R3=2 ，求 B、C、D三點的電位？計算UAB、UBC、UBD的電壓。 解：選擇A點為零電位點（接地點） 電流的方向及各元件電壓的正負極如圖， 1212345123542EEVVIARRR （1）B點的電位： B BA A B C D E A 15315BVR IAV 1322BVER IER I 45231243VAVA 15V （2）C點的電位： C C B BA A C D E A 11CVER

7、I4553VA 30V322CVR IER I231243AVA 30V（3）D點的電位： D D E EA A D C B A22DVER I1243VA 24V311DVR IER I 234553AVA 24V計算UAB、UBC、UBD的電壓UAB= VA -VB =0-（-15V）=15VUBC=VB-VC=（-15V）-30V=-45VUBD= VB-VD =（-15V）-24V=-39V例3、如果例1中改為E點接地，其他條件 不變，E1=45V，E2=12V，電源內(nèi)阻可忽略不計， R1=5 ，R2=4 ，R3=2 ，求：A、B、C、 D點的電位？計算UAB、UBC、UBD的電壓。解

8、：選擇E點為零電位點（接地點） 24312AVRIAV 11245534318CVER IR IVAAV 12534327BVR IR IAAV 212DVEV計算UAB、UBC、UBD的電壓UAB= VA -VB =-12V-（-27V）=15VUBC=VB-VC=（-27V）-18V=-45VUBD= VB-VD =（-27V）-12V=-39V比較A點為零電位點和E點為零電位點各點的電位和任意兩點的電壓A點為零電位點VA=0VVB=-15VVC=30VVD=24VUAB = 15VUBC = -45VUBD = -39VE點為零電位點VA=-12VVB=-27VVC=18VVD=12V

9、UAB = 15VUBC = -45VUBD = -39V 結(jié)論結(jié)論電路中某點的電位與選擇的路徑無關(guān)；在同一個電路中，若選擇不同的零電位點時，電路中各點的電位將發(fā)生變化，但電路中任意兩點的電壓卻不會改變。練習(xí)：如圖所示，R1=2，R2=3，E=6V，內(nèi) 阻不計，I=0.5A，求下列情況的UAC、UBC、UDC？（1）當(dāng)電流從D流向A時；（2）當(dāng)電流從A流向D時。解：以C點為零電位點（接地點） （1）當(dāng)電流從D流向A時： 電路中電流的流向及各元件上電壓的 正負極如圖所示： 1AVR IE 20.56AV 5VBVE6VCVO2DVR I30.51.5AV ACACUVVBCBCUVV606VVDC