1.9 電位的計算
1.9 電位的計算
在電子電路中,經(jīng)常會遇到電路中的電位計算問題。
電路中某點的電位是指該點到參考點之間的電壓,用V表示。在電路中,一般參考點用接地符號標識,如圖1-26所示。
圖1-26 電位
如選擇節(jié)點d為參考點,如圖1-26(a)所示,則各點電位為
Vd=0,Va=u3,Vb=u6,Vc=u5
計算a、b節(jié)點之間的電壓為:uab=Va-Vb=u3-u6
當選擇節(jié)點a為參考點時,如圖1-26(b)所示,則各點電位為
Va=0,Vb=-u1,Vc=-u2,Vd=-u3
計算a、b節(jié)點之間的電壓為:uab=Va-Vb=u1
按圖1-26(b)中所標識的繞行方向,對由元件(1,6,3)構成的回路應用KVL,有
u1+u6-u3=0
亦即 u1=u3-u6
由此可以看出:①電位值是相對的,參考點選取不同,電路中各點的電位隨之改變;②電路中兩點間的電壓值是確定的,不會因為參考點的不同而變化,即與零電位參考點的選擇無關。
參考點確定以后,電路中某點電位的計算問題就轉(zhuǎn)化為計算該點至參考點的電壓問題。
【例1-5】如圖1-27(a)所示電路,分別求以節(jié)點d和b為參考點時各點的電位。
圖1-27 例1-5的圖
解:當以d為參考點時,如圖1-27(b)所示,各點電位計算如下:
Vd=0
Va=uad=4(V)
Vb=ubd=2×1.5=3(V)
Vc=ucd=6(V)
當以b為參考點時,如圖1-27(c)所示,各點電位計算如下:
Vb=0
Va=uab=2×0.5=1(V)
Vc=ucb=3×1=3(V)
Vd=udb=-2×1.5=-3(V)
建立電位概念后,可以簡化電路圖。即在電路中不畫出電源,而是用電源值和極性來表示電源。在電子電路中,經(jīng)常采用這種簡化電路圖。
【例1-6】電路如圖1-28(a)所示,求A點電位VA。
圖1-28 例1-6的圖
解:將電路改畫成圖1-28(b)所示電路。求A點電位,實際就是求電壓uAO。
對節(jié)點A應用KCL,對回路Ⅰ和回路Ⅱ分別應用KVL及元件的VCR,可得
故A點電位為:VA=uAO=1×1.5=1.5(V)