电路中的电势分析

电路中得电势分析 在电路分析与计算中,对电路中各点电势高低得分析,往往就是正确分析电路结构,推断电流得流向,计算两点间得电势差得基础与关键.下面分别对电路中电势分析得方法,以及电势分析在电路分析与计算中得运用作些说明. 一、电路中电势分析得方法 在闭合电路中,电源两极得正、负电荷沿电路建立电场,其中电源得正极电势最高,负极得电势最低,分析电路中其它各点电势高低得分布,要把握如下两个要点: 1.在外电路中,电流由电势高得正极流向电势低得负极.这之中每流经电阻 R,沿电流得方向电势降低,降低得数值等于 IR. 2.电流流经电动势为 ε、内电阻为 r 得电源时,沿着电流从负极流入由正极流出得方向,电势升高得数值等于电动势 ε,同时在内电阻上电势降低得数值等于 Ir,即电势升高得数值等于εIr. [例 1] 如图 1 所示电路中,电源得电动势 ε1 = 6、0V,ε2 = 4、0V,内电阻 r1 = r2 =1、0Ω,电阻 R1 = R3 = 6、0Ω,R2 = 3、0Ω.若 c 点接地,试比较 a、b、d 三点电势得高低. [解析] 电路中得电流为 c 点接地,该点电势为零,即 Uc ＝0.比较 a、b、d 三点电势得高低,可选择一段相应得电路,根据前面指出得两点,列出电势升降方程分析推断. 在 dC 段电路上,沿电流方向由 d 点到 c 点,电势升高得数值为 ε2 —Ir2 .据此列出得电势升降方程为:Ud + (ε2 — Ir2 ),解得 d 点电势为Ud = Uc (ε2 Ir2 ) =[0 (4、0 1、0×1、0)]V= 3、0V 在 ad 段电路上,沿电流方向由 a 点到 d 点,电势降低得数值为 IR3 ,其电势升降方程为:Ua IR3 = Ud .解得 a 点电势为Ua = Ud + IR3 = ( 3、0 + 1、0×6、0)V= 3、0V 在 ab 段电路上,沿电流方向由 b 点到 a 点,电势升高得数值为 ε1 Ir1 ,其电势升降方程为:Ub + (ε1 I r1 ) = Ua .解得 b 点电势为Ub = Ua (ε1 Ir1 ) = [3、0 (6、0 1、0×1、0)]V=2、0V 综合上述分析可判知:a、b、d 三点电势高低得关系为 Ua ＞Ub ＞Ud . 二、电路中电势分析得应用 在电路分析与计算中,常涉及到电路结构分析、电流流向推断、不同支路上两点间电势差得计算这样一些问题,这些都与对电路中各点电势高低得分析就是密不可分得.下面通过例题来说明电路中电势分析得具体应用. [例 2] 如图 2 所示,一段由电阻 R1 、R2 、R3 与 R4 组成得电路.试分析这段电路得结构. [解析] 分析一段电路得结构,即...