电路与电子技术基础
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1.6 电位

电子电路中多用电位讨论问题,常选取电路的某一点作为参考点,并将参考点电位规定为零,用符号“┴”来表示,表示接机壳或接底板,则其他点与参考点之间的电压就称为该点的电位(Potential),用符号V表示。两点之间的电压U等于两点之间的电位差。参考点改变,各点电位随之改变,但两点之间的电压与电位参考点的选取无关。

【例1.6.1】在图1.6.1所示电路中,

(1)选e点为参考点,求a、b、c、d四点的电位值;

(2)选c点为参考点,求a、b、d、e四点的电位值。

图1.6.1 例1.6.1电路

解:(1)选e点为参考点。

回路abcda取顺时针,其KVL为

I=-1(A)。

注意支路ce没有电流。

此时c点的电位Vc=Uce=3(V)。

b点的电位Vb=Ube=Ubc+Uce=10+3=13(V)。

a点的电位Va=Uae=Uab+Vb=I×2+Vb=(-1)×2+13=11(V)。

d点的电位Vd=Ude=Udc+Vce=-(-1)×3+3=6(V)。

(2)选c点为参考点。

选回路abcda,其KVL为

I=-1(A)。

此时e点的电位Ve=Uec=-3(V)。

b点的电位Vb=Ubc=10(V)。

a点的电位Va=Uac=Uab+Vb=I×2+Vb=(-1)×2+10=8(V)。

d点的电位Vd=Udc=-(-1)×3=3(V)。

可见,选择不同的参考点,电位会发生变化。但两点之间的电压与参考点的选择无关,如选e点为参考点,Uab=Va-Vb=11-13=-2(V),选c点为参考点,Uab=Va-Vb=8-10=-2(V)。需要说明的是,在一个电路中,仅能选取一个参考点。

【例1.6.2】在图1.6.2所示电路中,求a、b、c、d、e各点电位。

图1.6.2 例1.6.2电路

解:由于3V的电压源一端接地,所以Va=3(V),注意这条支路没有电流。

左边回路由于存在 3A 的电流源,所以回路电流为 3A,取顺时针方向为绕行方向,b点电位比 a 点电位高 1V,所以Vb=4(V),cb 的电压降方向与顺时针电流方向相同,即Ucb=2×3=6(V),所以Vc=10(V)。d点电位比c点电位高2V, Vd=12(V),ed的电压降方向与顺时针电流方向相同,即Ued=2×3=6(V),所以Ve=18(V)。注意3A电流源的电压不能直接计算得出,应利用外电路确定。