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1.6 电位的概念及计算
1.6.1 电位的概念
在分析电路时,常会涉及对电路中某一点的电位进行计算的问题(尤其在电子线路中),如何计算电路中各点的电位呢?首先必须先选定电路中某一点作为参考点,参考点用o或⊥表示,称为接地(并非真的与大地相连接),规定参考点的电位Vo=0V。
某点k的电位可定义为:k点到电位参考点o的电压(规定参考点处为参考负极性),用公式表示为
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根据KVL,两点间的电压等于两点上电位的差。用公式表示为
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两点间的电压是一确定的值,不随电位参考点的位置变动而变化,而电路每点上的电位将随电位参考点的变动而变化。
应用电位的概念可以简化电路。如图1-39所示,图1-39b为图1-39a所示电路的习惯画法。在电路中,把电压源的一端按电压源的极性,用电压源的值表示为该端点的电位值,而另一端为电位参考点,不在电路图中出现。
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图1-39 电子电路图的习惯画法
a)原电路图 b)用电位表示的简化画法
1.6.2 电位的计算
根据电位的定义,用式(1-30)来计算各点的电位,即可以在电路中从k点到o点任意找一条路径,计算该路径上所有元件上的电压代数和。
【例1-10】 在图1-40所示电路中,已知Uab=5V,分别以a和b作为参考点,计算a、b两点的电位。
解:
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图1-40 例1-10图
1)以b点为电位参考点时,Vb=0V,所以Va=5V。
2)以a点为电位参考点时,Va=0V,所以Vb=-5V。
【例1-11】 在图1-41所示电路中,以o为参考点,求a、b两点的电位。
解:若o点为电位参考点,则Vo=0V。
由KCL可分析Io=0,则Vb=Ubo=6V。
可列写如图1-36所示电路中上方回路的KVL方程,有
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图1-41 例1-11图