电流和电压的关联参考方向
2、电流、电压及参考方向1.2
dq
即两点之间的电压等于该两点的电位之差。
又 : Uab a b ( b a ) Uba
2、电压的实际方向： 高电位→低电位。 3、电压的参考方向： 假定的电压正方向（可任意假定）。 表示：“+”、“-”或“ → ” 4、关联参考方向 选定电流、电压的参考方向一致时，称为关联参 考方向。 注：关联参考方向下，一般只标电流或电压的方向。 如： 电阻、电感、电容：电流流入端为高电位，电流 流出端为低电位； 电源：“+”为高电位，“-”为低电位。
例1.2 （p4）图中各方框泛指元件。已知I1=3A，I2=2A，I3=1A，φa=10V， φb=8V，φd=-3V。C为参考点。 （1）欲验证I1、I3数值是否正确，问电流表在图中应如何连 接？并标明电流表极性。 （2）求Uab、Ubd，若要测量这两个电压，问电压表如何连接？ + 并标明电流表极性。 V 解： c （1）验证电流是否正确， a b 2 1 应将电流表串入被测电路中， I1 I3 I2 并使电流从电流表的“+” + 3 V 端流入，如图中所示。 4 5 + （2）Uab= φa- φb=10-8=2V A1 + A3 Ubd= φb- φd=8-（-3）=11V d
d
二、电压及其参考方向 1、电压的定义 （1）电场力移动单位正电荷从a点到b点所做的功， 称为a、b两点间的电压。 dwab 表达式：
uab
dq
单 位: V , mV , V , KV
（2）在电路中，也可用电位表示电压： 即：电场力移动单位正电荷从某点到参考点所做 的功，用φ表示， dw
则 : Uab a b
从该例得到的结论： （1）两点间的电压等于这两点间路径上全部电压的 代数和。 （2）电压、电位的数值与路径无关。 （3）电压是绝对值，与参考点选择无关；而电位是 相对值，与参考点选择有关。
电路原理课件-电流和电压的参考方向
基尔霍夫定律
总结词
基尔霍夫定律是电路分析中的两个基本定律，它包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
详细描述
基尔霍夫电流定律指出，在电路中，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和，即∑Iin=∑Iout。基尔霍夫电 压定律指出，在电路中，沿着闭合回路的电压降之和等于零，即∑V=0。这两个定律是解决复杂电路问题的基础。
电流的国际单位是安培（A），辅助单位是毫安（mA）和微安（μA）。电压的国际 单位是伏特（V），辅助单位是千伏（kV）和毫伏（mV）。此外，还有亨利（H） 和法拉（F）作为电感和电容的单位。
02
电流和电压的参考方向
参考方向的确定
01
02
03
任意选定
电流和电压的参考方向可 以任意选定，通常在分析 电路时选择一个方便的方 向作为参考方向。
节点电压法
要点一
节点电压法的基本思想
通过求解节点电压来求解复杂电路中的电流和电压。
要点二
节点电压法的应用
适用于具有多个电源和电阻器的复杂电路，能够简化计算 过程。
05
实验与实践
实验设备与器材
01
02
03
04
ห้องสมุดไป่ตู้
电源：提供稳定的直流或交流 电压。
电流表和电压表：用于测量电 路中的电流和电压。
电阻、电容、电感等电子元件 ：用于构建不同的电路。
实际方向与参考方向的关系
一致性
如果电流或电压的实际方向与参 考方向一致，则其值为正；如果 实际方向与参考方向相反，则其
值为负。
计算结果
在计算电路中的电流和电压时， 需要将实际值代入公式中计算， 得到的结果是相对于参考方向的
数值。
电路复习
任何一个元件与理想电流源串联，对外表现为电流源。
§2-6 实际电源的两种模型及其等效变换
1.
2.
下标oc是开路（open circuit）的缩写。
下标sc是开路（short circuit）的缩写。
实际电源的两种电路模型：
1电压源和电阻的串联
2电流源和电阻的并联
表示元件发出的功率
发出正功率（实际发出）
发出负功率（实际吸收）
§1-5 电阻元件
1.欧姆定律
2.电导： 电阻的倒数（并联中有用）
G称为电阻元件的电导，单位是S（西门子，简称西）
3.开路：当一个线性电阻元件的端电压不论为何值时，流过它的电流恒为零值，就把它称为“开路”。
4.短路：当一个线性电阻元件的端电流不论为何值时，流过它的电压恒为零值，就把它称为“短路”。
3.（非）关联参考方向：电流的参考方向是从标以电压正极性的一端指向负极性的一端，即两者的参考方向一致，则把电流和电压的这种参考方向称为关联参考方向；当两者不一致时，称为非关联参考方向。
〇总结
电源（独立电源、受控源）：为非关联参考方向。
负载（电阻元件、电感元件、电容元件）：为关联参考方向。
〇例
§1-3 功率
指定回路的绕行方向时一般为顺时针。
4.KCL是电荷守恒的体现；KVL是电压与路径无关的反映，即能量守恒和转换定律的反映。
5.KCL在支路电流之间施加线性约束；KVL则对支路电压施加线性约束。这两个定律仅与元件的相互连接有关，而与元件的性质无关。
§2-2 电路的等效变换
1.等效：只对外“等效”，对内不等效。
7.一个电路的连支数l=b-n+1，这也就是一个图的独立回路（基本回路）的数目。
求电流参考方向关联的电容电压步骤
求电流参考方向关联的电容电压步骤电流参考方向是指在电路中规定一个方向，用来描述电流的流动方向。
而电容电压是指电容器两端的电压差。
电流参考方向和电容电压之间存在一定的关联，电流变化可以导致电容电压的变化，而电容电压的变化也可以引起电流的变化。
下面将详细介绍电流参考方向与电容电压之间的关系。
1.确定电流参考方向：在电路中，通常会规定一个方向作为电流的正方向，该方向称为电流参考方向。
电流参考方向可以根据电路的实际情况来确定，一般选择电荷正向流动的方向作为电流参考方向。
2.计算电容电压：在电容电压的计算中，需要知道电容器两端的电荷量。
电容器的电压等于两端的电荷量除以电容器的电容值。
根据电流参考方向和电路中的电流方向，可以计算电容器两端的电荷量。
3.改变电容电压：当电流通过电容器时，根据电流参考方向的指定，电流会引起电容器两端电荷量的变化。
电容器两端的电荷量的变化会导致电容器的电压发生变化。
4.检测电容电压变化：为了检测电容器的电压变化，需要使用电压表或示波器等测量设备进行测量。
通过测量电容器两端的电压，可以判断电容器电压的变化情况。
5.分析电流与电容电压的关系：通过观察电流参考方向和电容电压的变化情况，可以分析它们之间的关系。
当电流参考方向与电容器的正极、负极相同方向时，电流在通过电容器时会导致电容器的电压升高；当电流参考方向与电容器的正极、负极相反方向时，电流在通过电容器时会导致电容器的电压降低。
6.考虑其他因素：在分析电流与电容电压的关系时，还需要考虑其他因素的影响，例如电路中的电阻、电感等元件。
这些元件的存在会对电流和电容电压产生影响，需要综合考虑这些因素。
电压电流关联参考方向
电压电流关联参考方向电压和电流是电路中最基本的物理量，它们的关联在电路分析和设计中具有重要的作用。
在实际应用中，电压和电流的关系通常表现为电阻、电感和电容等元件的特性。
为了更好地理解电压和电流之间的关系，本文将介绍一些参考方向，帮助读者更好地理解电路分析和设计。
参考方向一：欧姆定律欧姆定律是描述电路中电压和电流关系的基本定律，它表明电流随电压的变化而变化，电阻为恒定。
具体地说，欧姆定律可以表示为： I = V/R其中，I表示电流，V表示电压，R表示电阻。
这个公式告诉我们，当电压增加时，电流也会相应地增加，但电阻不会改变。
参考方向二：基尔霍夫定律基尔霍夫定律是描述电路中电压和电流关系的另一个重要定律。
它包括基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律两种形式。
基尔霍夫电压定律指出，在任何一个电路中，环路中的所有电压之和等于零。
基尔霍夫电流定律则指出，在任何一个节点中，流入该节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。
这些定律可以帮助我们理解电路中电压和电流之间的关系，并且可以帮助我们解决复杂的电路分析问题。
参考方向三：负载特性负载特性是描述电路中电压和电流关系的另一个重要方面。
负载是指电路中被电流驱动的元件，例如电阻、电容和电感等。
不同的负载具有不同的特性，例如阻性负载、电容性负载和电感性负载等。
这些负载的特性可以帮助我们更好地理解电路中电压和电流之间的关系，并且可以帮助我们设计更优秀的电路。
结论电压和电流是电路中最基本的物理量，它们的关系在电路分析和设计中具有重要的作用。
欧姆定律、基尔霍夫定律和负载特性是描述电路中电压和电流关系的三个重要方面。
了解这些参考方向可以帮助我们更好地理解和设计电路。
第3讲-电流和电压关联参考方向
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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。 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
P
不能充分利用设备的能力； 降低设备的使用寿命甚至损坏设备。
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a
S
c
+
E
_
U R
U=0 I = IS = E / R0 P=0 PE = P = R0IS2
R0
b d
电流过大，将烧毁电源！
为防止事故发生，需在电路中接入熔断器或自 动断路器，用以保护电路。
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第 1章
由于某种需要将电路的某一段短路，称为短接。
I
+
E
R1 R
I 视电路而定
U
_
R0
有 源 电 路
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U=0
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3. 电源有载工作
a
+ E U R c U
I
E U
R0I
R0
b
_ d
O
I
电源的外特性曲线 当 R0 << R 时， 则 U E 说明电源带负载能力强
1). 电压与电流 U = RI E I= R + R 0 或 U = E – R 0I
第 1章
电路中产生的功率与取用的功率相平衡
+
E
+
U0
I
R
电压电流参考方向关联
电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁 链、能量、电功率等。在线性电路分析中人们主要 关心的物理量是电流、电压和功率。
1.电流的参考方向
电流 电流强度 带电粒子有规则的定向运动 单位时间内通过导体横截面的电荷量
Δq dq i(t ) lim Δt 0 Δt dt
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实际方向
参考方向
i A
任意假定一个正电荷运动的方 向即为电流的参考方向。
参考方向 B
表明 电流(代数量)
大小 方向(正负）
电流的参考方向与实际方向的关系： i A 参考方向 实际方向 B A i
参考方向 实际方向 B
i>0
i<0
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电流参考方向的两种表示： 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。 i A 参考方向 B
Wab 8 a 2V q 4 U bc b c 0 (3) 3 V Wcb Wbc 12 c 3 V q q 4
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U ab a b 2 0 2 V
解
(2)
c 0
a
b
Wac 8 12 a 5V q 4 Wbc 12 b 3V q 4
际方向往往不易判别，给实际电路问题的 分析计算带来困难。 电压(降)的参考方向 参考方向 U 实际方向 假设高电位指向低电 位的方向。 参考方向 U – 43;
+
–
–
+
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U >0
U<0
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电压参考方向的三种表示方式： (1) 用箭头表示：
U
§1-3电流、电压的参考方向
§1-3 电流、电压的参考方向在电路分析和计算中，首先要对每个元件假设一个电流的正方向，这就是电流的参考方向。
在电路图中，电流的参考方向用箭头表示，如图1-3-1()a ()b 所示。
当完成电路的分析计算后：如果求得电流I 为正时，说明电流的参考方向即是实际电流的正方向，实际电流由A 流向B ；当电流I 为负时，说明电流的参考方向与实际电流正方向相反，实际电流由B 流向A。
在电路理论中，电压的正方向规定为电压降落的方向。
对每个元件假设一个电压的正方向，即电压的参考方向。
在电路图中，电压参考方向的表示方法如图1-3-2 ()()a b 所示。
当电压U 为正值时，说明电压的参考方向即是电压的实际正方向，A 点的电位比B 点高U 伏；当电压U 为负值时，说明电压的参考方向与电压的实际正方向相反，A 点的电位比B 点低U 伏。
对于一个电路元件，当它的电压和电流的参考方向选为一致时，通常称为关联参考方向，如图1-3-3()a 所示。
在关联参考方向情况下，若元件功率P UI =为正值，表明该元件消耗功率；相反，若元件功率P UI =为负值，表明该元件发出功率。
当一个电路元件的电压和电流的参考方向选为相反时，通常称为非关联参考方向，如图1-3-3()b 所示。
在非关联参考方向情况下，上述结论恰好都反一反，即当元件功率P UI =为正值时，表明该元件发出功率；当元件功率P UI =为负值时，表明该元件消耗功率。
例1-3-1 图1-3-5所示电路中，已知电流源电流1S I A =，电压源电压6S U V =，电阻图1-3-1图1-3-2图1-3-310R =Ω，试求电流源的端电压U 、电压源和电流源发出的功率分别为多少？解：由图1-3-5可知，流过电阻R 的电流就等于S I ，故电流源的端电压为：101616 ()S S U RI U V =+=⨯+=对于电压源，流过电压源的电流即是S I ，它与电压源的端电压的方向一致，0S S P U I =>，说明电压源消耗功率，而例题要求电压源发出功率，于是：6 ()S U S S P U I W =-=-对于电流源，其电流S I 与端电压方向相反，0S P U I =>，说明电流源发出功率，于是：16 ()S I S P U I W ==对于电阻R ，它消耗的功率为：210 ()R S P I R W ==整个电路发出功率和消耗功率相等，能量守恒。