第3讲 电流和电压的关联参考方向.

它是衡量 电场力对电荷做功本领 的物理量。
假设电路中，电场力对电荷所做的功是dw，则A、B
两点之间的电压： UAB=dw/dq A
电场方向 B
dq
也是衡量单位电荷在静电场中由VA 于电势不同所V产B 生 的能量差的物理量。
电压的正方向:一般规定为电位降低的方向。
*参考点：规定电势为零的点，又叫零电位点。
定律内容：闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与 电路的总电阻成反比。
关联方向下，全电路欧姆定律可用公式表述为
E I
R R0
全电路欧姆定律： I E
R R0
式中：各量物理意义
E——电源电动势，单位是伏[特]，符号为V； R——负载电阻，单位是欧[姆]，符号为Ω； R0——电源内阻，单位是欧[姆]，符号为Ω； I——闭合电路中的电流，单位是安[培]，符号为A。
E-
E-
E-
B
(a)
E=U
B
(b)
-E=U
B
(c)
E=-U
B (d)
E=-
E=U
电动势与端电压的关系
电 功 率：单位时间内能量的变化。
电路的基本作用之一是实现能量的传递。 我们用功率来表示能量变化的速率，用p或P
表示。
功率：也就是能量对时间的导数。
即： p dw
dt
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*1.3.2 电压、电流关联参考方向
定
R
律
2)
在非关联参考方向下，表示式：I

U
R
[练习1.3.2] 图 中若 I = –2 A，R = 3 ，则：
+
U = –RI = – 3 ( – 2 ) = 6 V
U
R
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
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欧姆定律－全电路欧姆定律
全电路：由电源和负载组成的闭合电路。 对全电路进行分析研究时，必须考虑电源的内阻。
ba,ab？
+
E2
＋＋ I
E UR
¯
¯ b
E1 b
+
参考方向：在电路图上任意规定的一个方向。
电压和电流参考方向的表示方法
电流的参考方向： 箭头
双下标 : Iab
电压的参考方向：箭 头 ：
双下标 ：Uab 或 Uab
极 性 ： “ + ”、“ – ” ，
第1章电压、电流的参考方向---列方程依据
3、电动势：
是表示电源性质，衡量非电场力做功本领
的物理量。
+
电动势的方向：由低电位端指向高电位端 - E
铜帽
开关电动势的真实方向
电解质
I
电 源U
负载
锌皮
碳棒
电动势与电压都可以用来表示电源正、负 极之间的电位差。
在图中给出了确定参考方向下，电源电动势E与端
电压U的关系式。
A
A
A
A
+
+
+
+
U
U
U
U
E-
计算结果为“-”，实际方向与假设方向相反
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电压和电流实际方向的确定：
根据电流或电压其参考方向以及其量值的正负。源自文库
若U或I 取正值，其实际方向与参考方向相同。 若U或I 取负值，其实际方向与参考方向相反。
今后，在分析电路时，必须先规定电流变量的参 考方向。
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[练习1.3.1] 已知：E =2V, R =1Ω，设b为参考点。
2、电位VA ：电场力将单位正电荷自A点沿任意路径
移动到参考点所做的功。
它是表示电场中某一点性质的物理量。
注 意：电位是相对量，电压是绝对量。
电压与电位关系：UAB = vA—vB
1.电路中任意两点间的电压,等于该两点的电位之差。
2.电路中任意点的电位,等于该点沿任意路径到参考
点间的电压。 vA= UA o
电流有两种可能的参考方向，表达式相差一个负
号。 参考方向的 选择是否会 影响实际方 向的 判断 ？
若采用双下标表示电流的参考方向，
则：
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第1章
电路中U、I 实际方向的确定:
1、先任意选定一个方向，称为参考方向 。
2、依此参考方向，根据电路定理、定律列 电路方程，从而进行电路分析计算。
3、根据计算结果确定U、I 实际方向： 计算结果为“+” ，实际方向与假设方向一致；
第1章
* 电压、电流的关联参考方向的应用
在关联参考方向下， P UI
也适用于电路中的其他各物理量。
假设于dt时间内通过导体横截面的电量为dq， 则电流强度: i(t)=dq(t)/dt
与电流有关的几个名词
恒定电流: 量值和方向均不随时间变化的电流。
简称直流(dc或DC)，符号I 。
时变电流: 量值和方向随时间变化的电流。 符号i 。
时变电流在某一时刻t 的值i (t) ， 称为瞬时值 。
一、电流和电压的实际方向
电 流 和
电流的实际方向：
正电荷运动的方向 或
电
负电荷运动的反方向；
压
的
实
际 方
电压的实际方向： 由高电位端指向低电位端；
向
第二1章、电压、电流的参考方向---列方程依据
在复杂电路中，难以预先确定电流的实际方向，为了电
路分析和计算的需要，应采取的方法： a
电流方向
简单电路
a
交流电流: 量值和方向作周期性变化且平均值为零的
时变电流，简称交流(ac或AC)。符号i
第1章
电流具有两个重大实际意义的效应：
1、电流的热效应：电流通过导体会产生热； 2、电流的力效应：电流周围存在着磁场，它
会对其他的载流元件或磁 性元件产生力的作用。
第1章
1、电压UAB ：
电场力把单位正电荷从A移动至 B时所做 的功。
第1章
第一章 电路和电路元件
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第1章
1.2 电压和电流的参考方向
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铜帽
开关
电解质
I
电 源U
负载
锌皮
碳棒
电流产生条件：
电流实际方向：规定正电荷移动的方向 。
第1章 一、 电 流 电 流：电荷在闭合回路中的定向流动。 电流强度：是指在单位时间内通过导体横截面电荷量。
表示方法：大写字母Ｉ表示常量，小写字母ｉ表示 随时间而变的变量。
*三、电压与电流的关联参考方向
1.关联参考方向：就是电流的参考方向与 电压 参考方向一致 。
+I
U
R
+I
– I
U
R或 U
R
–
–
+
图 (a)
图 (b)
图 (c)
关联参考方向
非关联参考方向
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第1章2.电压、电流的关联参考方向的应用
欧 1) 内容：通过电阻的电流与电压成正比
姆
在关联参考方向下，表示式为：I U
a＋ I
UR R
d
＋
E
－
问：当Uab为1V时，I = ?
解： 假定I 的参考方向如图所示。
则： Uab Uad Udb UR E
I UR U ab E RR
b－
Uab 1V, I 1 2 A 1A
1
= v U A
Ao
（实际方向与参考方向相反！）
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