电子电路中多用电位讨论问题,常选取电路的某一点作为参考点,并将参考点电位规定为零,用符号“┴”来表示,表示接机壳或接底板,则其他点与参考点之间的电压就称为该点的电位(Potential),用符号 V 表示。两点之间的电压 U 等于两点之间的电位差。参考点改变,各点电位随之改变,但两点之间的电压与电位参考点的选取无关。
【例1.6.1】 在图1.6.1所示电路中,
(1)选e点为参考点,求a、b、c、d四点的电位值;
(2)选c点为参考点,求a、b、d、e四点的电位值。
图1.6.1 例1.6.1电路
解: (1)选e点为参考点。
回路abcda取顺时针,其KVL为
得 I =-1(A)。
注意支路ce没有电流。
此时c点的电位 V c = U ce =3(V)。
b点的电位 V b = U be = U bc + U ce =10+3=13(V)。
a点的电位 V a = U ae = U ab + V b = I ×2+ V b =(-1)×2+13=11(V)。
d点的电位 V d = U de = U dc + V ce =-(-1)×3+3=6(V)。
(2)选c点为参考点。
选回路abcda,其KVL为
得 I =-1(A)。
此时e点的电位 V e = U ec =-3(V)。
b点的电位 V b = U bc =10(V)。
a点的电位 V a = U ac = U ab + V b = I ×2+ V b =(-1)×2+10=8(V)。
d点的电位 V d = U dc =-(-1)×3=3(V)。
可见,选择不同的参考点,电位会发生变化。但两点之间的电压与参考点的选择无关,如选e点为参考点, U ab = V a -V b =11-13=-2(V),选c点为参考点, U ab = V a -V b =8-10=-2(V)。需要说明的是,在一个电路中,仅能选取一个参考点。
【例1.6.2】 在图1.6.2所示电路中,求a、b、c、d、e各点电位。
图1.6.2 例1.6.2电路
解: 由于3V的电压源一端接地,所以 V a =3(V),注意这条支路没有电流。
左边回路由于存在 3A 的电流源,所以回路电流为 3A,取顺时针方向为绕行方向,b点电位比 a 点电位高 1V,所以 V b =4(V),cb 的电压降方向与顺时针电流方向相同,即 U cb =2×3=6(V),所以 V c =10(V)。d点电位比c点电位高2V, V d =12(V),ed的电压降方向与顺时针电流方向相同,即 U ed =2×3=6(V),所以 V e =18(V)。注意3A电流源的电压不能直接计算得出,应利用外电路确定。