(一) 电流及其参考方向二、教学 要求
(一) 掌握 实际方向与参考方向的关系;
(二) 掌握 电路中电流、电压的计算。
一、教学 内容
(二) 电压及其参考方向三,重点参考方向
1.2 电流、电压及其参考方向
1.2 电流、电压及其参考方向一、电流及其参考方向
1、电流的定义,电荷有规则的移动,形成电流。
2、电流强度单位时间内通过导体截面电量的多少。
表达式:

A m A,A,:
)(
单位直流交流
t
Q
I
dt
dq
i
3、电流的实际方向:
正电荷运动的方向(即负电荷运动的反方向)。
4、电流的参考方向:
( 1)问题的引入
( 2)什么是电流的参考方向假定的电流正方向(可任意假定)。 表示:,→,
( 3)参考方向与实际方向的关系由电流的正、负确定。
电流为正时:实际方向与参考方向相同;
电流为负时:实际方向与参考方向相反。
注:以后讲电流方向时,均是指参考方向。
a
b
c
d
I1 I2I3
例 1.1 ( p3) 各电流参考方向已设定。已知
I1=10A,I2=-2A,
I3=8A。 试确定电流的实际方向。
解:
I1> 0,故 I1的实际方向与参考方向相同,即由 a→b 。
I2< 0,故 I2的实际方向与参考方向相反,即由 b→c 。
I3> 0,故 I3的实际方向与参考方向相同,即由 b→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。
表达式:
KVVmVV
dq
dw
u abab
,,,,?单位
( 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,
dq
dw
baabU:则即两点之间的电压等于该两点的电位之差。
baabbaab UU )(,又
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。
I1 I
2 I3
1 2
3
4 5
a b c
d
A1+-
A3+ -
V+ -
V+
-
解,( 1)验证电流是否正确,
应将电流表串入被测电路中,
并使电流从电流表的,+”
端流入,如图中所示。
( 2) Uab= φa- φb=10-8=2V
Ubd= φb- φd=8-( -3)
=11V
或,Ubd= Ubc+ Ucd= ( φb –φc) +( φc- φd)
=( 8-0) +( 0+3) =11V或,U
bd= Uba+ Uad= ( φb –φa) +( φa- φd)
=( 8-10) +( 10+3) =11V
电压表的连接如图所示。
注意,( 1)电流表的接法:串入被测电路中,且电流从电流表的正端流入。
( 2)电压表的接法:并到被测电路两端,且高电位接电压表正端。
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。
作业,p21 1.1