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电位专项习题

电位专项习题
很多同学学电路,最难听懂、最容易混淆的就是“电位”。今天彻底讲透电位,零基础也能一次性听懂、学懂、会做题。
一、零电位点(参考点)
电路中的每一点都有一定的电位,就如同空间的每一处都有一定的高度一样。讲高度首先要确定一个计算高度的起点,例如,路边一棵树高为10米,这个高度是以地平面为起点计算的。
讲电位也要先指定一个计算电位的起点,称为零电位点,也就是电位参考点,用符号“⊥”表示。
原则上零电位点可以任意选定,但习惯上将地线、电源负极默认为零电位点
二、电位
规定零电位点之后,电路中任意一点与零电位点之间的电压(电位差),就是该点的电位,用符号“V”表示,单位是伏特,简称伏,符号“V”。例如图(1)中A点的电位表示为VA,B点的电位表示为VB
                                             图(1)
我们可以这样类比理解:
零电位点=地平面
电位=电路中某一点的高度
电压=两点之间的高度差
三、电位和电压的区别
电位看一个点,譬如VAVB
电压看两个点,电压=两点之间的电位差,譬如UAB=VA-VB。、
四、计算电位
计算电路中某点的电位需要四个步骤:
1.选择零电位点(公共负极)。
2.确定电路中电流的方向。
注意:(1)当回路中存在一个电源时,电流的方向:从电源正极出发绕回路一圈回到电源负极,如图(2)所示;
(2)当回路中存在两个电源时,电流的方向分两种情况:一是两个电源同向串联(一个电源的负极接另一个电源的正极),两个电源的正极方向一致,电流的方向依然从电源正极出发绕回路一圈回到负极,总电动势等于两电动势相加,如图(3)所示,E=4.5V+9V=13.5V;二是两个电源反向串联(正极和正极相连,负极和负极相连),电流的方向与电动势大的电源方向一致,总电动势等于大的电动势减去小的电动势,如图(4)所示,E=9V-4.5V=4.5V。
3.确定各元件两端电压的正负极。
电源的正负极固定,主要是电阻两端电压的正负极取决于电流的方向,电流流进电阻的那一端为电压的正极,流出的那一端为电压的负极,如图如图(2)所示。
                                            图(2)
                 图(3)                                                图(4)  
4.从被求点开始通过一定的路径绕到零电位点,则该点的电位即等于此路径上所有电压降的代数和。
注意:(1)绕行中先经过电压的“+”极,该电压值取正值,先经过电压的“-”极,该电压值取负值。
(2)电阻两端的电压U=IR。
(3)绕行方向一旦选定,中途不能改变。
【例1】如图(5)所示,已知E1=45VE2=12V,电源内阻忽略不计,R1=5ΩR2=4ΩR3=2Ω,求B、C、D三点的电位。解:(1)选择A点为零电位点
(2)回路中两个电源反向串联,电流方向由电动势大的电源E1决定为顺时针,各电阻两端电压的正负极如图(6)所示。
                      图(5)                                                图(6)
(3)每个点到零电位点的绕行方向有两个,选择元件少的路径,减少计算过程,譬如B点的绕行路径我们选择1,如图(7)所示。
                                               图(7)

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