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电工与电子技术

电工与电子技术. 制作者：刁小玲. 1.7 电路中各点电位的计算. 　　电路中某一个电气元件的工作状态往往可以用其两端的电压来反映，因此对电路中电压的计算尤为重要。但是当电路中元件较多时，表示每两点间的电压就显得繁琐，如果用电位来表示，则简单而清晰。. a. b. c. R1. R2. E1. R3. E2. d. 学习目标 :. 1 、了解电位的概念. 2 、理解电位与电压的关系.

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Presentation Transcript

  1. 电工与电子技术 制作者：刁小玲

  2. 1.7 电路中各点电位的计算 　　电路中某一个电气元件的工作状态往往可以用其两端的电压来反映，因此对电路中电压的计算尤为重要。但是当电路中元件较多时，表示每两点间的电压就显得繁琐，如果用电位来表示，则简单而清晰。

  3. a b c R1 R2 E1 R3 E2 d 学习目标: 1、了解电位的概念 2、理解电位与电压的关系 　　如图所示，如果要表示每两点间的电压，需要有Uab、Ubc、Ucd、Uac、Uad、Ubd六个电量，但如果选取其中一点为参考点，只需要用三个电位量就可以表示出电路中每两点间的电压关系。例如，取d点为参考点，则Vd＝0，根据a、b、c三点的电位Va、Vb、Vc就可以比较出每两点间的电压关系。 3、掌握电位的计算方法与步骤 学习重点： 电位的计算方法与步骤

  4. 一、电位的概念 1、零电位： 计算电位的起点 2、零电位点的选择： 可任意选择 通常设以接地点 3、电位： 电路中任一点与零电位点之间的电压,就称为该点的电位。 符号：V 单位：伏特（V）

  5. a I + R1 _ E b + _ R2 c 左图中，设b点为零电位点，则： b点的电位: Vb=0； a点的电位: Va就是从a点到b点的电压Uab； c点的电位: Vc就是从c点到b点的电压Ucb；

  6. + —— + —— F F + O —— a b + —— + —— 二、电位与电压的关系 如图所示，以O点为参考点时,则a与b点的电位分别为: Vb=Ubo Va=Uao Uao表示电场力把单位正电荷从a点移到o点所做的功,在数值上等于电场力把单位正电荷从a点移到b点所做的功,加上从b点移到o点所做的功,即: Uao=Uab+Ubo 移项整理得: Uab=Uao-Ubo Uab=Va-Vb 所以: 电路中任意两点间的电压就等于两点间的电位之差,所以电压又称电位差. 结论:

  7. I1 I2 a b c R1 R2 E1 R3 E2 I3 d 三、电位的计算 计算电位的基本步骤： 1、分析电路 根据已知条件，求出部分电路或某些元件上的电流和电压的大小和方向。 3、计算电位 参考点选好以后，要计算某点的电位，可从这点出发，经电路中任意路径到参考点（零电位点），将这条路径上的各段电压，按照从该点指向参考点的方向，依次相加。 2、选定零电位点（参考点） 电路中有时可能已指定零电位点，如果未指定时，可任意选取，但应以计算方便为好。 如图中，以d点为参考点，若求b点的电位，选择的路径有三条： 如上图中，若取d点为参考点，则计算a、b、c点的电位就简单方便，但如果取a点或c点为参考点，计算其他点的电位就比较繁琐。 （1）b点-----R1-----E1-----d点 （2）b点-----R3----- d点 （3）b点-----R2-----c点-----E2-----d点 显然，选取第二条路径最简捷。

  8. R2 b c R1 I R3 E R4 a d f 例题：如图，已知E＝16V，R1＝4Ω，R2=3Ω，R3=1Ω，R4=5Ω，求各点电位及电压Uab和电压Uaf。 解： （1）分析电路，R4中无电流通过（没有构成通路），d点与f点电压Udf =0。电路由E－R1－R2－R3－D可看成无分支电路，电流方向如图中所示，则根据全电路欧姆定律有： I=E/(R1+R2+R3)=16/(4+3+1)=2A （2）图中已标出C点为参考点，则 Vc＝0 （3）求各点电位： Vb=Ubc=IR2=2×3=6V Va=Uab+Ubc=IR1+IR2=2×4+6=14V Vd=Vf=Udc=-IR3=-2×1=-2V （4）求电压 Uab=Va-Vb=14-6=8V Uaf=Uad=Va-Vd=14-(-2)=16V

  9. 课堂练习： 如图所示，已知电源电动势E = 2V，内电阻不计，外电路电阻R1= 1 Ω，R2= 2 Ω，R3= 3 Ω，R4= 6 Ω。求A、B、C、D 4点的电位。 R3 C B R4 R2 A D R1 E

  10. 本节小结 1、电位的概念 2、电位与电压的关系 3、电位的计算方法与步骤

  11. 谢谢！

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