电路分析中的假设正方向(参考方向)
问题的提出:在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向,电路如何求解? 解决方法: (1)在解题前先设定一个正方向,作为参考方向; (2)根据电路的定律、定理,列出物理量间相互关系的代数表达式; (3)根据计算结果确定实际方向: 若计算结果为正,则实际方向与假设方向一致; 若计算结果为负,则实际方向与假设方向相反。 为什么要引入参考方向? (1)有些复杂电路的某些支路事先无法确定实际方向。为分析方便,只能先任意标一方向(参考方向),根据计算结果,才能确定电流的实际方向。 (2)实际电路中有些电流是交变的,无法标出实际方向。标出参考方向,再加上与之配合的表达式,才能表示出电流的大小和实际方向。 如图所示,带电极板使电荷运动,电荷形成的电流方向为自A到B,这就是电流的实际方向。 1.电流的参考方向 元件(导线)中电流流动的实际方向有两种可能: 电流的参考方向与实际方向的关系: 电流参考方向有两种表示: (1)用箭头表示:箭头的指向为电流的参考方向。 (2)用双下标表示:如iAB,电流的参考方向由A点指向B点。 电流的参考方向 例 : 2.电压(降)的参考方向 电压参考方向的三种表示方式: 小结: 1.分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。 2.参考方向一经选定,必须在图中相应位置标注(包括方向和符号),在计算过程中不得任意改变。 3.关联参考方向和非关联参考方向。 关联参考方向:元件或支路的u、i 常采用相同的参考方向(即:电流I的参考方向为从电压U的正极性端流向负极性端)则称U,I取关联参考方向,如下所示: 4.参考方向也称为假定正方向,以后讨论均在参考方向下进行,不考虑实际方向。 已知:US=2V, R=1Ω。 问:当U分别为 3V 和 1V 时,IR=? 解:(1) 假定电路中物理量的正方向如图所示: (2)列电路方程。 (3) 数值计算。 国际单位制中变量的单位: 当电量的数值过大或过小时,常用十进制的倍数表示。 一些常用的十进制倍数的表示法: |
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GMT+8, 2023-7-24 12:29