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1、二.电压和电位:(一)电压1.常用电压的分类:直流电压,用U表示交流电压,用u表示2.电压的大小:电路中任意A、B两点间的电压,在数值 上等于电场力将单位正电荷从A点移动到 B点所做的功。引入:在 上次课中讲解了电路当中的第一个重要的物 理量电流,在本次课中将要讲解另外的物理 量电压,电位电压定义式: A、B两点间的直流电压表示为qWU 交流电压表示为dqdWu 3. 电压的实际方向定义为正电荷在电场中受电场力作 用(电场力作正功时)移动的方向。4.电压的单位:在国际单位制中,电压的单位是伏特(V)。 物理意义:当电场力将1库仑(C)的电荷量从一点移动到 另一点所作的功为1焦耳(J)时,则该两
2、点间 的电压为1伏特(V)。电压的单位还有千伏(KV)、毫伏(mV)和微伏(V),它们之间的换算关系是:V10KV13V10mV10V163V10mV135.电压的参考方向用实线箭头或双下标表示。6.电压的参考方向与实际方向的关系:一致时,电压值为正值,即u0相反时,电压值为负值,即u0如图所示:u(a) u0(b) uAB0ABAB(二).电位1.电位的定义:在电路中任选一点为参考点,则某点到参考 点的电压就叫做这一点(相对与参考点)的 电位。2.电位的表示:参考点在电路图中用符号“”表示,如图所 示:uiABO电位用符号表示,如A点电位记作A。当选择O点为参考点时,则 AOAU则B点的电位
3、为?3. 电位与电压的关系:如果A、B两点的电位分别为A、 B,则 BABOAOOBAOABUUUUU即:两点间的电压就是该两点电位之差,电压的实际方向是 由高电位点指向低电位点,有时也将电压称为电压降。4.引入电位后电压的参考方向的另一种表示方法: 可以用“参考极性”的标注方法来表示,即在电路或元件两端标以“+”“-”符号,“+”号表示假设的高电位端,“-”号表示假设的低电位端,由“+”号指向“-”号的方向就是选定的电压参考方向注:1.电路中各点的电位值与参考点的选择有关,当所选 的参考点变动时,各点的电位值将随之变动2.参考点一经选定,在电路分析和计算过程中,不能 随意更改3.在电路中不指
4、定参考点而谈论各点的电位值是没有意 义的4.习惯上认为参考点自身的电位为零,即O=0,所以参 考点也叫零电位点。5.在电子线路中一般选择元件的汇集处,而且常常是电 源的一个极作为参考点6.在工程技术中则选择大地、机壳等作为参考点abcR1R2U1【例12】 图1.11所示电路中,已知U1=-5V,Uab=2V, 试求:(1)Uac;(2)分别以a点和c点作参 考点时,b点的电位和bc两点之间的电压Ubc。解:(1)Uac=-U1=-(-5)=5(V)-+(2)以a点为参考点,则a=0,因为Uab=ab, 所以b=aUab=02=2(V)c=aUac=05=5(V)Ubc=bc=2-(-5)=3
5、(V)若以c点为参考点,则c=0,因为Uac=a c,所以a=c+Uac=0+5=5(V)b=aUab=52=3(V) Ubc=bc =3-0=3(V)结论:由以上计算可以看出,当以a点为参考点时,b =2V;当以c点为参考点时,b =3V;但b、c两点之 间的电压Ubc始终是3V。这说明电路中各点的电位值与 参考点的选择有关,而任意两点间的电压与参考点的 选择无关。(三)关联参考方向:选定电流从标以电压的“+”极性的一端流入,从标以“-”极性的另一端流出,则把电流和电压的这种参考方向称为关联参考方向。如图(a)所示:UUII(a)(b)(c)试标出(b)中电流的参考方向和(c)中电压的参考方向(要求电流与电压的参考方向是关联的)