電位的計(jì)算完整版本

主講人：于翔電路中各點(diǎn)

電位的計(jì)算

黃龍景區(qū)五彩池：海拔高度為2700—4200米布達(dá)拉宮：屹立在西藏省會(huì)拉薩市的紅山上，海拔高度在3750米以上

海拔高度某地與海平面的高度差，表示地面某個(gè)地點(diǎn)高出海平面的垂直距離。電路中的每一點(diǎn)也都有自己的高度aVa電位:是電路中某點(diǎn)到參考點(diǎn)（零電位點(diǎn)）的電壓降，一般用V表示，如右圖a點(diǎn)電位表示為Va1電位的定義2零電位點(diǎn)的選取電路中，相對(duì)于不同的零電位點(diǎn)，各點(diǎn)的電位高度也是不同的。要求某點(diǎn)電位首先要確定好一個(gè)零電位點(diǎn)。原則上零電位點(diǎn)可以任取，但習(xí)慣上規(guī)定電源負(fù)極為零電位點(diǎn)，但也時(shí)也為了方便計(jì)算，取多個(gè)元件的匯集點(diǎn)為零電位點(diǎn)。相對(duì)于海平面A，山的海拔高度為1000m,相對(duì)于海平面b，山的海拔高度為1500m,為統(tǒng)一起見，從1956年起，我國(guó)用青島零點(diǎn)作為各地計(jì)算海拔高度的水準(zhǔn)零點(diǎn)。所以，我們計(jì)算的海拔高度都是以青島的黃海海面作為零點(diǎn)算起。

3電壓與電位的關(guān)系珠峰海拔高度：8844m吐魯蕃海拔高度：800m珠峰和塔里木的海拔高度差8844米800米？以海平面為零海拔點(diǎn)a點(diǎn)的電位Va:10VVa–Vb＝-5V以C點(diǎn)為零電位點(diǎn)b點(diǎn)的電位Vb:15VAb間的電位高度差Uab＝？垂直距離電壓4求解電位的方法對(duì)于電阻元件，若電流方向與路徑方向相反則為電壓升，反之為電壓降；對(duì)于電源電動(dòng)勢(shì)，若路徑是從電源正極到負(fù)極則為電壓降，反之為電壓升確認(rèn)電位參考點(diǎn)的位置（即零電位點(diǎn)）;確定電路中的電流方向和大小畫出一條從被求點(diǎn)開始到電位參考點(diǎn)的路徑，則該點(diǎn)的電位加上此路徑上所有電壓升，減去所有的電壓降結(jié)果為0。IVa+電壓升－電壓降＝0電壓即電位差，Uab=Vb-Va計(jì)算電路中的電位時(shí)，第一步是設(shè)置零電位參考點(diǎn)。I在如圖所示路徑中，E1電壓降的大小是15V。I在如圖所示路徑中，R2是電壓升。電路中，若電流I＝1A，則R1的壓升大小為10KV。I=1A5知識(shí)鞏固電位的單位是伏，用V表示。電路中，因?yàn)镃點(diǎn)接電源E1負(fù)極，所以Vc=0V電路中，同一點(diǎn)相對(duì)于不同的零電位點(diǎn)的電位是不同的。I在如圖所示路徑中，E1是電壓升。I在如圖所示路徑中，R1是電壓升。6例題如圖

所示電路，已知：E1

45V，E2

12V，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)；R1

5

，R2

4

，R3

2

。求B、C點(diǎn)的電位Vb、Vc和BC之間的電壓Ubc解：選擇a點(diǎn)為零電位點(diǎn)確認(rèn)電位參考點(diǎn)的位置（即零電位點(diǎn)）;確定電路中的電流方向和各元件兩端電壓的正、負(fù)極性；因?yàn)殡娫碋1大于E2，所以電流為順時(shí)針方向，且大小為：從被求點(diǎn)開始通過(guò)一定的路徑繞到電位參考點(diǎn)，則該點(diǎn)的電位加上此路徑上所有電壓升，減去此路徑上所有的電壓降結(jié)果為0。Vb+I*R1＝Va=0Vb=-I*R1=-15VVc-E1+I*R1=Va=0Vc=E1-I*R1=30VUbc=Vb-Vc=-45V6例題如圖

所示電路，已知：E1

45V，E2

12V，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)；R1

5

，R2

4

，R3

2

。求B、C點(diǎn)的電位Vb、Vc和BC之間的電壓Ubc選e為參考點(diǎn)，再求Vb、Vc和UbcVb+I*R1+I*R2=0Vb=-(I*R1+I*R2)=-27vVc-I*R3-E2=0Vc=I*R3+E2=18VUbc=Vb-Vc=-45V電位值是相對(duì)的,零電位點(diǎn)選得不同，電路中其它各點(diǎn)的電位也將隨之改變.電路中兩點(diǎn)間的電壓值是絕對(duì)的，不會(huì)因參考點(diǎn)的不同而改變。6例題如圖

所示電路，已知：E1

45V，E2

12V，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)；R1

5

，R2

4

，R3

2

。求B、C點(diǎn)的電位Vb、Vc和BC之間的電壓Ubce為零參考點(diǎn)a為零參考點(diǎn)-15V-27VVb30VVc18V45V45VUbc7練習(xí)1如圖

所示電路，已知：E1

12V，E2

E3＝6V，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)；R1

R2

3

。求a、b點(diǎn)的電位Va、Vb和ab之間的電壓Uab。解：A點(diǎn)的電位：路徑1：Va＝0V路徑2：Va-I*R2+E1-I*R1-E2=0VVa＝0VB點(diǎn)的電位：路徑1：Vb+I*R2=0

Vb=3V路徑2：Vb+E1-I*R1-E2=0VVb=3V雖然路徑不同不會(huì)影響電位的結(jié)果，但是選擇合理的路徑可以簡(jiǎn)化電位的計(jì)算過(guò)程。Uab=Va-Vb=-45V7練習(xí)2如圖

所示電路，已知：E1

12V，E2

E3＝6V，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)；R1

R2

3

。求a、b點(diǎn)的電位Va、Vb和ab之間的電壓Uab解：B點(diǎn)的電位：路徑1：Vb+I*R2=0

Vb=3V路徑2：Vb+E1-I*R1-E2=0VVb=3VA點(diǎn)的電位：Va+E3＝0Va＝－6VUab=Va-Vb=-45V如圖

所示電路，已知：E1

12V，E2

E3＝6V，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)；R1

R2

R3

3

。求a、b點(diǎn)的電位Va、Vb和ab之間的電壓Uab。7練習(xí)3I解：B點(diǎn)的電位：路徑1：Vb+I*R2=0

Vb=3V路徑2：Vb+E1-I*R1-E2=0VVb=3VA點(diǎn)的電位：Va+E3＝0Va＝－6VUab=Va-Vb=-45V8總結(jié)電路中某一點(diǎn)的電位電路中兩點(diǎn)間的電壓保持不變當(dāng)電路中的零參考點(diǎn)發(fā)生改變時(shí)隨之變化相對(duì)的絕對(duì)的1、2、在求某點(diǎn)電位時(shí)，選擇不同的路徑進(jìn)行計(jì)算，

影響到電位的結(jié)果。不會(huì)電位與電壓的關(guān)系電位電壓?jiǎn)挝粸榉╒），用Va表示單位為伏（V），用Uab表示電位值是相對(duì)的,零電位點(diǎn)選得不同，電路中其它各點(diǎn)的電位也將隨之改變.電路中兩點(diǎn)間的電壓值是固定的，不會(huì)因參考點(diǎn)的不同而改變。

Uab=Va–Vb，若選取Vb為零電位電即Vb＝0V則Uab=Va原則上零電位點(diǎn)可以任選，但習(xí)慣上選大地電位為零電位點(diǎn)。含電源的電路中一般選電源負(fù)極為零電位點(diǎn)VaVb+-Uab2求解電位的方法

Uab=Va–Vb，若選取Vb為零電位電即Vb＝0V則Uab=VaVb例3;如圖3

所示電路，已知：E1

45V，E2

12V，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)；R1

5

，R2

4

，R3

2

。求B、C、D三點(diǎn)的電位VB、VC、VD。3例題圖3

解:電路中A點(diǎn)為電位參考點(diǎn)(零電位點(diǎn))，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向

B點(diǎn)電位：VB=UBA=

R1I=

15V

C點(diǎn)電位：VC=UCA=E1

R1I=(45

15)V=30V

D點(diǎn)電位：VD=UDA=E2

R2I=