電壓

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什麼是電壓

電壓的物理意義[1]

  電壓的物理意義是電場力對電荷所做的功。如圖所示,電路中a、b兩點間的電壓U。b等於單位正電荷在電場力的作用下從a點移動到b點所做的功。在電路分析中,電壓的計算經常與電位的概念有關。在電路分析中,通常參考點的選取是任意的,電路中各點的電位數值與參考點的選取有關,而任意兩點問的電壓則等於該兩點電位之差,與參考點的選取無關,例如,ab間電壓Uab = VaVb。因此,電壓與電位差是等同的。

  在電路分析中,要對電路中的電壓選取參考系,即電壓的參考極性或參考方向,使電壓成為可計算的代數量。電壓的參考方向可以用標在電路圖中的一對“+”、“-”符號來表示。如圖中所標出的電壓U,其參考正極性在a端,負極性在b端,表示從a到b計算電壓降。也可以用雙下標來表示電壓的參考極性,如圖中的電壓U可以寫為Uab。和電流的參考方向一樣,電壓的參考極性的選取也是任意的。對於選定參考極性的電壓,經計算或測量可得到其數值,此數值的正負結合參考方向就可以確定實際電壓的極性。

  Image:电压的物理意义.jpg

  在上圖電路中,如果已知電壓U的電壓值為-2V,則可判斷出實際的電壓極性是b端為正極,a端為負極,b點電位高於a點電位2V,可以寫出U = − 2V,Uab = − 2V,Uba = 2V,VaVb = 2V等。

電壓的性質

  兩點間的電壓具有唯一確定的數值,兩點問的電壓只與這兩點的位置有關,與電荷移動的路徑無關。兩點間的電壓關係是:UabUba。沿電路中任一閉合迴路行走一周,各段的電壓的和恆為零。

電壓的方向[2]

  電壓不但有大小也有方向。電壓的實際方向規定為電場力對正電荷做正功的方向,即電位實際降低的方向為電壓的實際方向。高電位端用“+”表示,叫正極性端;低電位端用“-”表示,叫負極性端,這樣一來,電壓的實際方向就是由“+”極性端指向“-”極性端。但是在複雜電路或交變電路中,兩點問電壓的實際方嚮往往不易判別,給實際電路問題的分析計算帶來困難,這時可以任意假定方向,其中的一點為“+”極性端,另一點必為“-”極性端,這樣假定的極性叫電壓的參考方向,由“+”指向“-”的方向叫電壓的參考方向。在假定參考方向之後,根據電路進行分析計算,若求得參考方向的電壓為正時,說明該兩點間電壓的實際方向與參考方向相同;若為負,則電壓的實際方向與參考方向相反,如圖所示。

Image:电压的参考方向与实际方向的关系.jpg

參考文獻

  1. 邱利軍,於曰浩主編.電工基礎.化學工業出版社,2011.03.
  2. 孔凡東.電路基礎.西安電子科技大學出版社,2011.02.
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評論(共3條)

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183.232.120.* 在 2016年10月7日 12:20 發表

聽不懂

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111.20.195.* 在 2016年11月13日 09:54 發表

不會

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111.20.195.* 在 2016年11月13日 09:55 發表

183.232.120.* 在 2016年10月7日 12:20 發表

聽不懂

zz啊你

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