v1.0可编辑可修改1电路中的电势分析在电路分析和计算中,对电路中各点电势高低的分析,往往是正确分析电路结构,判断电流的流向,计算两点间的电势差的基础和关键.下面分别对电路中电势分析的方法,以及电势分析在电路分析和计算中的运用作些说明.一、电路中电势分析的方法在闭合电路中,电源两极的正、负电荷沿电路建立电场,其中电源的正极电势最高,负极的电势最低,分析电路中其它各点电势高低的分布,要把握如下两个要点:1.在外电路中,电流由电势高的正极流向电势低的负极.这之中每流经电阻R,沿电流的方向电势降低,降低的数值等于IR.2.电流流经电动势为ε、内电阻为r的电源时,沿着电流从负极流入由正极流出的方向,电势升高的数值等于电动势ε,同时在内电阻上电势降低的数值等于Ir,即电势升高的数值等于ε-Ir.[例1]如图1所示电路中,电源的电动势ε1=,ε2=,内电阻r1=r2=Ω,电阻R1=R3=Ω,R2=Ω.若c点接地,试比较a、b、d三点电势的高低.[解析]电路中的电流为v1.0可编辑可修改2c点接地,该点电势为零,即Uc=0.比较a、b、d三点电势的高低,可选择一段相应的电路,根据前面指出的两点,列出电势升降方程分析判断.在dC段电路上,沿电流方向由d点到c点,电势升高的数值为ε2—Ir2.据此列出的电势升降方程为:Ud+(ε2—Ir2),解得d点电势为Ud=Uc-(ε2-Ir2)=[0--×]V=在ad段电路上,沿电流方向由a点到d点,电势降低的数值为IR3,其电势升降方程为:Ua-IR3=Ud.解得a点电势为Ua=Ud+IR3=(+×V=在ab段电路上,沿电流方向由b点到a点,电势升高的数值为ε1-Ir1,其电势升降方程为:Ub+(ε1-Ir1)=Ua.解得b点电势为Ub=Ua-(ε1-Ir1)=[--×]V=综合上述分析可判知:a、b、d三点电势高低的关系为Ua>Ub>Ud.二、电路中电势分析的应用在电路分析和计算中,常涉及到电路结构分析、电流流向判断、不同支路上两点间电势差的计算这样一些问题,这些都与对电路中各点电势高低的分析是密不可分的.下面通过例题来说明电路中电势分析的具体应用.v1.0可编辑可修改3[例2]如图2所示,一段由电阻R1、R2、R3和R4组成的电路.试分析这段电路的结构.[解析]分析一段电路的结构,即分析这段电路中各电阻之间的连接关系,这是正确进行电路计算的基础.分析一段电路上各点电势高低的分布,是分析这段电路结构的基本方法.在图2所示电路中,设a点电势最高,e点电势最低,即Ua>Ue.a点和c点间用电阻不计的导线连接,a点和c点为等电势点,即Ua=Uc.同理,b点和d点为等电势点,即Ub=Ud.由Ua>Ue可判知,这段电路中的电流将由a、c两点经b、d两点流向e点.再由电流流经电阻时,沿电流方向电势降低即可判知,这段电路中各点电势高低分布的情况是:Ua=Uc>Ub=Ud>Ue.在完成电势分析后,可将电路中a、d、e三个电势高低不同的点选出,如图3所示重新排列.然后再将电路中的各电阻对应画在a、d、e三点间,采用这样的方法将原电路改画后,各电阻间的连接关系便一目了然了.[例3]如图4所示电路中,己知I=,I1=,电阻R1=10Ω,R2=Ω,R3=30Ω.求流过电流表A的电流大小和方向.