電路中電位的計算例題及答案

在電路分析中，往往需要測量和計算電路中各點的電位值，從而確定電路的工作狀態(tài)。為了確定電路中各點的電位值，可以任意選擇電路中的某一點作為參考點，假設(shè)其電位為零，此時將電路中其他點的電位與參考點進行比較，或者電路中某一點的電位就是該點與參考點之間的電壓。例如，在圖1-12中，選擇C點作為參考點，即C點的電位VC=0等于0。

電壓和電勢

VA＝VA－VC＝UAC VB＝VB－VC＝UBC 電路中任意兩點之間的電位差即為該兩點間的電壓。所以，知道了各點的電位，便可以求得任意兩點間的電壓，如圖中，UAB＝VA－VB。 原則上，參考點可以任意選擇，但為了統(tǒng)一，工程上常選大地為參考點。機殼若有搭鐵的設(shè)備，就可以把機殼作為參考點，凡是與機殼直接相連接的各點電位均為零。有些電子設(shè)備，機殼雖然不搭鐵，但許多元件都接到一條公共線上，通常就把這條公共線選作參考點，因此參考點也稱為“搭鐵”，在電路圖中用符號“⊥”表示。在汽車上常以車身為參考點，稱為“搭鐵”。 在進行電路分析時，用電位會將繁瑣和復(fù)雜的問題變得簡單明了。例如，有一個電路有5個不同的點，任何兩點間均有電壓，如果用電壓來分析時，將涉及10個電壓值；若用電位分析時，可選定任意一點為參考點，并規(guī)定其電位為零。然后只需分析其他4點的電位就行了，如圖所示。

電壓分析、電位分析和比較電壓分析；電位分析

2.電勢的計算計算電路中某一點的電勢，只要從這個點經(jīng)過某一路徑到達(dá)零電勢點，這個點的電勢就等于這個路徑上所有電壓降的代數(shù)和。但是，我們應(yīng)該注意每個電壓的正負(fù)值。如果在旁路期間電壓從正變?yōu)樨?fù)，它將是正的。相反，從負(fù)到正，這個電壓是負(fù)的。電壓可以是電源電壓或電阻兩端的電壓。電源的正負(fù)極是直接給定的，而電阻上電壓的正負(fù)極是根據(jù)電路中電流的方向來決定的。

綜上所述，計算電路中某一點電位的步驟可以概括為:根據(jù)題意選擇一個合適的點作為零電位點；確定電路中的電流方向以及每個元件兩端的電壓的正負(fù)兩極；從尋找的點開始，通過某條路徑回到零電勢點，這個點的電勢等于這條路徑上所有電壓降的代數(shù)和。

電路中電勢的計算示例[示例]在圖1-14中，e = 24V，R1 = 4ω，R2 = 8ω，分別以D和A為參考點求各點的電勢和Uab。

求解電路中的電流以D點為參考點，VD = 0VA = UAD = E = 24VA = UAD = IR1+IR2 = 2×4+2×8 = 24VB = UBD = IR2 = 2×8 = 16VC = VD = 0UAB = VA-VB = 24-16 = 8，a . 8-24 =-8VC = UCA =-E =-24VD = VC =-24UAB = VA-VB = 0-= 8V。可以看出，當(dāng)選擇不同的參考點時，電路中同一點的電位值是不同的，但任意兩點之間的電壓值是恒定的。因此，電路中各點的電位是一個相對量，而兩點之間的電壓是一個絕對量。選擇參考點后，某點電位的計算結(jié)果與選擇的路徑無關(guān)，所以通常選擇最短路徑。