电压与电位有什么关系,电位运用的注意事项有哪些

作者:老电工时间:2020年11月11日 11:28

有关电压与电位的知识,介绍了电压大小与电位的关系,深入解析了电位的概念,以及对电压参考方向的标注方法,电位运用的注意事项有哪些,有需要的朋友参考下。

电压与电位的关系

如图,在导体内电荷定向运动是由于电场力的作用形成的。

电压与电位有什么关系,电位运用的注意事项有哪些

那么,电路中a、b两点间电压的大小就等于电场力将单位正电荷由a点移动到b点所作的功,用符号uab表示。在直流电路中电压用大写字母U表示。电压的单位为伏特(V)。

为了方便分析电压这个物理量,我们引入了电位的概念。在电路中任选参考点O,则电路中某点A 到参考点O的电压就称为a点的电位。换而言之,即电位实际上就是相对于参考点的电压。

电位用V表示。电路参考点本身的电位VO=0,参考点也称为零电位点。

在电路中任选参考点O,则a 、b两点的电位分别为Va=Uao、Vb=Ubo。按照做功的定义,电场力把单位正电荷从a 点移到b点所做的功,等于把单位正电荷从a点移到0点,再移到b点所做的功的和,即
式(1—4)表明,电路中a 、b两点间的电压等于a 、b两点的电位差,因而电压也称为电位差。

电压的方向

两点之间电压的实际方向是由高电位点指向低电位点,电压也常称为电压降。

为分析电路方便,与电流一样,引入电压的参考方向。如图1-6,对元件或电路两端,可以任意选定一个方向为电压的参考方向,当电压的实际方向与它的参考方向一致时,电压值为正,即U>0,反之,当电压的实际方向与它的参考方向相反时,电压值为负,即U<0。

电压与电位有什么关系,电位运用的注意事项有哪些

对电压参考方向的标注,除了用箭头外,还可用双下标和正(十)、负(一)极性表示。例如Uab表明电压参考方向从a 指向b。若用正负极性表示,电压参考方向从正极指向负极。

在直流电路中电压用大写字母U表示,电压的单位为伏特(V)。

电路中电流与电压的参考方向选择是独立的,对一个电路,若元件电流与电压选择的参考方向相同,如图1-7所示,则称这个参考方向为关联参考方向,否则为非关联方向。

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电位运用的注意事项

1、选择不同的参考点,同一点的电位数值不同。例如图1—8电路,若选择O点为电位参考点,即VO=0V,VA=10V, VB=6V;若选择B 点为电位参考点,即VB=0V,VA=4V, VO=-6V。

2、两点间的电压大小与参考点的选择无关,即电位的高低是相对的,而电压值是绝对的。如图1—8电路中,不论参考点选择为O点或是B点,都不会改变UAB的大小。

3、与电流、电压一样,电位也可为正值或负值,某点的电位高于参考点,则为正,反之则为负。

4、在汽车电路中,蓄电池负极直接或间接地通过导线联接在车身金属或车架上,即俗称“搭铁”。 通常汽车中的搭铁点就是电路的参考点,电路中任一点的电位就是相对于搭铁的电压。在电力系统中,通常以大地作为参考点;在电子电路中,一般选择电子设备的金属机壳或某公共点作为参考点。参考点的电位为零,用符号“┴”表示。

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