?2021上海專升本電路電流和電壓參考方向知識(shí)點(diǎn)

一、電流及電流的參考方向

電荷有規(guī)則的定向移動(dòng)形成傳導(dǎo)電流。我們把每單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量定義為電流強(qiáng)度，用以衡量電流的強(qiáng)弱。電流強(qiáng)度常簡(jiǎn)稱為電流，用符號(hào)i(t)表示，習(xí)慣上常規(guī)定正電荷運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?即電流的實(shí)際方向)。

如果電流的大小恒定和方向不變，稱為恒定電流，或直流電流(DC)，用I表示。如果電流的大小和方向均隨時(shí)間變化，稱為交流電流(AC)，用i表示。

在國(guó)際單位制中，電流的單位為安培(中文代號(hào)為安，國(guó)際代號(hào)為A)。表示微小電流時(shí)以毫安(mA，10-3)，微安(μA，10-6)為單位。

電路理論中規(guī)定正電荷運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向，但實(shí)際問(wèn)題中電流的真實(shí)方向有時(shí)難以判定。對(duì)交流電路，電流的實(shí)際方向還隨時(shí)間在變化。這時(shí)可引進(jìn)正方向(參考方向)這一概念。電流參考方向可以任意選定，電路圖中用箭頭表示。我們規(guī)定：如果電流的實(shí)際方向與參考方向一致，電流取正值;如果兩者相反，電流取負(fù)值。在分析電路時(shí)，可以任意假定電流的參考方向，并以此為準(zhǔn)去進(jìn)行分析、計(jì)算，從求得答案的正、負(fù)值來(lái)確定電流的實(shí)際方向。顯然，在未假定參考方向的情況下 ，電流的正負(fù)是無(wú)任何實(shí)際意義的。對(duì)直流電路，電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)一旦確定，電流的實(shí)際方向就確定，不受參考方向的影響。

今后，電路圖中所標(biāo)的電流方向箭頭都是參考方向，不一定就是電流的實(shí)際方向。在任一時(shí)刻從任一元件一端流入的電流等于從它另一端流出的電流，流經(jīng)元件的電流是一個(gè)可確定的量。具體使用中要結(jié)合電流的參考方向和具體數(shù)值，判斷某一支路上電流的大小和方向。

二、電壓及電壓參考方向

為分析方便，電路理論中引入“電壓”這一物理量(也稱“電位差”)用u表示。電路中的a、b兩點(diǎn)間的電壓，表明了單位正電荷由a點(diǎn)轉(zhuǎn)移到b點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做的功，即其中dq為由a點(diǎn)轉(zhuǎn)移到b點(diǎn)的電量，單位為庫(kù)侖(C);dW為轉(zhuǎn)移過(guò)程中，電荷dq電場(chǎng)力所做的功(所獲得或失去的能量)，單位為焦耳(J)。電壓的單位為伏特(V)。

如果電壓的大小和極性都不隨時(shí)間而變化，這樣的電壓稱為恒定電壓或直流電壓，用U表示。如果電壓的大小和極性都隨時(shí)間變化，則稱其為交變電壓或交流電壓，用u表示。

對(duì)于電壓，須規(guī)定參考方向(參考極性)。電壓的參考極性有別于電流參考方向的表示，在元件的兩端用“+”、“ -”符號(hào)表示。通常“+”表示高電位端，“-”表示低電位端。或用雙下標(biāo)，如Uab 表示a、b兩點(diǎn)間的電壓。電路中元件電壓參考極性也可以任意選定，把計(jì)算所得電壓的正值或負(fù)值與圖中的參考極性結(jié)合，才能判定元件電壓的實(shí)際方向。