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如何用电势差(电压)确定电流流向,尤其是在复杂的并联或者混联电路当中

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/16 01:17:36
如何用电势差(电压)确定电流流向,尤其是在复杂的并联或者混联电路当中
比如说这道题中
方块是电阻
如何通过电势确定电流流向。
能否再举出一些例子进行讲解(最好是竞赛的稍微复杂一点的题目),因为确定电流方向对于电路分析很重要
如何用电势差(电压)确定电流流向,尤其是在复杂的并联或者混联电路当中
例子中,各电阻上的电压为0,都被短路了,电流为0.
说正事.所谓电压,就是电势差(电位差).电势(电位)是该点相对参考点的电势值,是相对值概念;而电路中任意两点间的电压,就是这两点各自电势的差值,是个绝对值概念;电流的方向一定是从高电势的地方流向电势低的地方.例如下面的例子:

图中A、B、C、D各点的电势是多少?电阻R5的电流方向怎样?
为区别起见,我们以E表示各点的电势,V表示两点间的电压.
为计算电势的值,我们必须设定参考点.假如参考点选择在电源E的负极处(你也可以设在A、B、C、D任意位置),这时EB=0.
于是,EA=E,EB=0,EC=I3×R3,ED=I4×R4.
再计算各电阻两端的电压:
VR1=EA-EC=E-I3×R3;VR2=EA-ED=E-I4×R4;VR3=EC-EB=I3×R3;VR4=ED-EB=I4×R4;VR5=EC-ED=I3×R3-I4×R4.
参考点选择在A点、C点、D点时,电势的值会不一样,但电压的值一定是一样的,这里就不再罗嗦了.
上面的计算中,我们是预先假定R5上的电压是EC>ED的,如果计算结果为正值,表明电流方向与假定方向相同,即由C流向D;如果计算结果为负值,则表明电流方向与假定方向相反,即从D流向C.
从这个特点看,你可以任意设定电流的方向,而后以计算结果的正负号来确定电流的实际流向,即使假定的方向是反的也没关系.
为表示复杂电路的通用性和普遍性,这里没有给定E、R1~R5的值,你可以任意设一些值来计算看看,尤其是R5上的电流是怎么流的.
再问: C点到D点的电压差,就是电阻R5分到的电压是吗? 另外问一下,这种算并联还是混联? 你的意思我已经懂了,就是判断出一段导线中的电压值,再确定连接点的电势,然后再从高电势的地方流到低电势的地方,但是你一边说电压一样,但是电势却不同。为什么不同?能解释一下吗? 怎么知道电势不一样,哪边高哪边低? 你都在算电压,但是电势却一点都没有提,我知道并联电路中电压处处相等,但你最后冒出一句电势不同,我就有点不明白
再答: 电势的大小与参考点选择有关,比如选择电源负极为参考点,则电源正极电势为E,负极为0;当选择电源正极为参考点时,则电源正极为0,而负极为-E;当然你也可以选择其它任何点(如C、D)为参考点,只是这样选择计算结果太麻烦而已。而电势的高低总体来讲,是电源正极电势最高,负极最低,其它点是靠近电源正极的高于靠近电源负极的。电压是两端点电势之差,却和参考点选择无关(想想为什么),这样,用计算电压的办法计算电势最简便,只要知道临近端点的电势,加上(或减去)电压就可以马上得出这个端点的电势了。这就是我经常用电压计算替代电势计算的原因。 电势高的点,电压就高,如电阻R1,A点电势高于C点,所以R1的电势是左高右低,其上的电压也是左高右低,即左为正,右为负,电流从高(正)到低(负)流,方向为自左至右。图中R5的情况略微复杂点,因为我们没有给出具体数值,所以R5两端的电势具有不确定性,我们只能先任意假设一个方向,如上文中说的上高下低,反过来设也没问题。 需要提醒的是,电势是针对某个点的,而电压是针对两个点的(电势差值)。所以说电势一定是说的一个点,如A、B、C、D的电势,说电压一定是说一个导体两端的,如R1上的电压,。。。R5上的电压等等。