电位中各电位点的计算课件.ppt

1、江苏省昆山第一中等专业学校江苏省昆山第一中等专业学校主讲人：任丽君主讲人：任丽君 电路中各点电路中各点 电位的计算电位的计算 江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专业学校中等专业学校黄龙景区五彩池：黄龙景区五彩池：海拔高度为海拔高度为2700270042004200米米 布达拉宫：布达拉宫：屹立在西藏省会拉萨市的屹立在西藏省会拉萨市的红山上，海拔高度在红山上，海拔高度在37503750米以上米以上 江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专业学校中等专业学校海拔高度海拔高度某地与海平面的高度差，表示某地与海平面的高度差，表示地面某个地点高出海平面的垂地面某个地点高出海平面的垂直距离。直距离。电路中的每一电

2、路中的每一 点点也都有自己的高度也都有自己的高度R1R2R3R4S1E1aVa电位电位:是电路中某点到参考是电路中某点到参考点（零电位点）的电压降，点（零电位点）的电压降，一般用一般用V表示，如右图表示，如右图a点电点电位表示为位表示为Va1电位的定义电位的定义江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专业学校中等专业学校2零电位点的选取零电位点的选取电路中，相对于不同的零电位点，各点电路中，相对于不同的零电位点，各点的电位高度也是不同的。的电位高度也是不同的。R110KR25KE115VVaVbVc要求某点电位首先要确定好一个零电位要求某点电位首先要确定好一个零电位点。原则上零电位点可以任取，但习惯点

3、。原则上零电位点可以任取，但习惯上规定电源负极为零电位点，但也时也上规定电源负极为零电位点，但也时也为了方便计算，取多个元件的汇集点为为了方便计算，取多个元件的汇集点为零电位点。零电位点。相对于海平面相对于海平面A A，山的，山的海拔高度为海拔高度为1000m,1000m,相对于相对于海平面海平面b b，山的海拔高度，山的海拔高度为为1500m,1500m,为统一起见，从为统一起见，从19561956年起，我国用青岛零年起，我国用青岛零点作为各地计算海拔高度点作为各地计算海拔高度的水准零点。所以，我们的水准零点。所以，我们计算的海拔高度都是以青计算的海拔高度都是以青岛的黄海海面作为零点算岛的黄

4、海海面作为零点算起。起。江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专业学校中等专业学校3电压与电位的关系电压与电位的关系珠峰海拔高度：8844m吐鲁蕃海拔高度：800m珠峰和塔里木的海拔高度差8844米800米？R110KR25KE115VVaVbVc以海平面为零海拔点a点的电位Va:10VVa Vb-5V以以C点为零电位点点为零电位点b点的电位Vb:15VAb间的电位高度差Uab？垂直距离电压电压江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专业学校中等专业学校4求解电位的方法求解电位的方法对于电阻元件，若电流方对于电阻元件，若电流方向与路径方向相反则为电向与路径方向相反则为电压升，反之为电压降；对压升，反之为电压

5、降；对于电源电动势，若路径是于电源电动势，若路径是从电源正极到负极则为电从电源正极到负极则为电压降，反之为电压升压降，反之为电压升确认电位确认电位参考点的参考点的位置（即位置（即零电位零电位点）点）;确定电路确定电路中的电流中的电流方向和大方向和大小小画出一条从被求点开始画出一条从被求点开始到电位参考点的路径，到电位参考点的路径，则该点的电位加上此路则该点的电位加上此路径上所有电压升，减去径上所有电压升，减去所有的电压降结果为所有的电压降结果为0。R110KR25KE115VVaVbVcIVaVa+电压升电压升 电压降电压降0 0江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专业学校中等专业学校电压即电位差

6、，电压即电位差，UabUab=Vb-VaVb-Va计算电路中的电位计算电路中的电位时，第一步是设置时，第一步是设置零电位参考点。零电位参考点。R110KR25KE115VVaVbVcI在如图所示路径中，在如图所示路径中，E1E1电压降的大小电压降的大小是是15V15V。R110KR25KE115VVaVbVcI在如图所示路径中，在如图所示路径中，R2R2是电压升。是电压升。R110KR25KE115VVaVbVc电路中，若电流电路中，若电流I I1A1A，则，则R1R1的的压升大小为压升大小为10KV10KV。I=1AI=1A江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专业学校中等专业学校5知识巩固知识巩

7、固电位的单位是伏，电位的单位是伏，用用V V表示。表示。R110KR25KE115VVaVbVc电路中，因为电路中，因为C C点接电源点接电源E1E1负极，负极，所以所以VcVc=0V=0V电路中，同一点相电路中，同一点相对于不同的零电位对于不同的零电位点的电位是不同的。点的电位是不同的。R110KR25KE115VVaVbVcI在如图所示路径中，在如图所示路径中，E1E1是电压升。是电压升。R110KR25KE115VVaVbVcI在如图所示路径中，在如图所示路径中，R1R1是电压升。是电压升。江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专业学校中等专业学校6例题例题如图如图 所示电路，已知：所示电路，

8、已知：E1 45 V，E2 12 V，电源内阻忽略不计；，电源内阻忽略不计；R1 5 ，R2 4 ，R3 2 。求。求 B、C点的电位点的电位 Vb、Vc和和BC之间的电压之间的电压UbcE1E2R1R2R3abcde解：解：选择选择a a点为零电位点点为零电位点确认电位确认电位参考点的参考点的位置（即位置（即零电位零电位点）点）;确定电路确定电路中的电流中的电流方向和各方向和各元件两端元件两端电压的正、电压的正、负极性；负极性；因为电源因为电源E1E1大于大于E2E2，所以电流为，所以电流为顺时针方向，且大小为：顺时针方向，且大小为：A332121RRREEII从被求点开始通过一定从被求点开

9、始通过一定的路径绕到电位参考点，的路径绕到电位参考点，则该点的电位加上此路则该点的电位加上此路径上所有电压升，减去径上所有电压升，减去此路径上所有的电压降此路径上所有的电压降结果为结果为0。Vb+IVb+I*R1R1VaVa=0=0VbVb=-I=-I*R1=-15VR1=-15VVc-E1+IVc-E1+I*R1=R1=VaVa=0=0VcVc=E1-I=E1-I*R1=30VR1=30VUbcUbc=Vb-VcVb-Vc=-45V=-45V江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专业学校中等专业学校6例题例题如图如图 所示电路，已知：所示电路，已知：E1 45 V，E2 12 V，电源内阻忽略不计

10、；，电源内阻忽略不计；R1 5 ，R2 4 ，R3 2 。求。求 B、C点的电位点的电位 Vb、Vc和和BC之间的电压之间的电压UbcE1E2R1R2R3abcde选选e e为参考点，再求为参考点，再求V Vb b、V Vc c和和UbcUbcA332121RRREEIIVb+IVb+I*R1+IR1+I*R2=0 R2=0 VbVb=-(I=-(I*R1+IR1+I*R2)=-27v R2)=-27v VcVc-I-I*R3-E2=0 R3-E2=0 VcVc=I=I*R3+E2=18VR3+E2=18VUbcUbc=Vb-VcVb-Vc=-45V=-45V江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专

11、业学校中等专业学校电位值是电位值是相对的相对的,零电位点选得不同，电路中其它零电位点选得不同，电路中其它各点的电位也将随之改变各点的电位也将随之改变.电路中两点间的电压值电路中两点间的电压值是是绝对的绝对的，不会因参考点的不同而改变。，不会因参考点的不同而改变。6例题例题如图如图 所示电路，已知：所示电路，已知：E1 45 V，E2 12 V，电源内阻忽略不计；，电源内阻忽略不计；R1 5 ，R2 4 ，R3 2 。求。求 B、C点的电位点的电位 Vb、Vc和和BC之间的电压之间的电压UbcE1E2R1R2R3abcdee e为零参考点为零参考点a a为零参考点为零参考点-15V-15V-27

12、V-27VVbVb30V30VVcVc18V18V45V45V45V45VUbcUbc江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专业学校中等专业学校7练习练习1如图如图 所示电路，已知：所示电路，已知：E E1 1 12 V12 V，E E2 2 E E3 36 6V V，电源内阻忽略不计；，电源内阻忽略不计；R R1 1 R R2 2 3 3 。求。求 a a、b b点的电位点的电位 V Va a、V Vb b和和abab之间的电压之间的电压UabUab。R1R2E1E2ab解：解：IA12121RREEIA A点的电位点的电位：路径路径1 1：V Va a0V0V路径路径2 2：V Va a-I-I

13、*R2+E1-IR2+E1-I*R1-E2=0V R1-E2=0V VaVa0V 0V B B点的电位：点的电位：路径路径1 1：V Vb+Ib+I*R2=0 R2=0 Vb=3V路径路径2 2：Vb+E1-IVb+E1-I*R1-E2=0V R1-E2=0V VbVb=3V=3V虽然路径不同不会影响电位的结果，但是选虽然路径不同不会影响电位的结果，但是选择合理的路径可以简化电位的计算过程。择合理的路径可以简化电位的计算过程。Uab=Va-Vb=-45V江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专业学校中等专业学校7练习练习2R1R2E1E2E3ab如图如图 所示电路，已知：所示电路，已知：E E1 1

14、 12 V12 V，E E2 2 E E3 36 6V V，电源内阻忽略不计；，电源内阻忽略不计；R R1 1 R R2 2 3 3 。求。求 a a、b b点的电位点的电位 V Va a、V Vb b和和abab之间的电压之间的电压UabUabA12121RREEI解：解：B B点的电位：点的电位：路径路径1 1：V Vb+Ib+I*R2=0 R2=0 Vb=3V路径路径2 2：Vb+E1-IVb+E1-I*R1-E2=0V R1-E2=0V VbVb=3V=3VA A点的电位：点的电位：Va+E3Va+E30 0 VaVa6V6VUab=Va-Vb=-45V江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等

15、专业学校中等专业学校如图如图 所示电路，已知：所示电路，已知：E E1 1 12 V12 V，E E2 2 E E3 36 6V V，电源内阻忽略不计；，电源内阻忽略不计；R R1 1 R R2 2 R R3 3 3 3 。求。求 a a、b b点的点的电位电位 V Va a、V Vb b和和abab之间的电压之间的电压UabUab。7练习练习3R1R2E1E2E3abR3I IA12121RREEI解：解：B B点的电位：点的电位：路径路径1 1：V Vb+Ib+I*R2=0 R2=0 Vb=3V路径路径2 2：Vb+E1-IVb+E1-I*R1-E2=0V R1-E2=0V VbVb=3V

16、=3VA A点的电位：点的电位：Va+E3Va+E30 0 VaVa6V6VUab=Va-Vb=-45V江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专业学校中等专业学校8总结总结电路中某一点的电位电路中某一点的电位电路中两点间的电压电路中两点间的电压保持不变保持不变当电路中的当电路中的零参考点发零参考点发生改变时生改变时随之变化随之变化相对的相对的绝对的绝对的1、2、在求某点电位时，选择不同的路径进行计算，在求某点电位时，选择不同的路径进行计算，影影响到电位的结果。响到电位的结果。不会不会江苏省昆山第一中等专业学校江苏省昆山第一中等专业学校9作业作业P39 P39 19 19、2020、2121题题江苏省

17、昆山第一中等专业学校江苏省昆山第一中等专业学校江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专业学校中等专业学校江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专业学校中等专业学校R1R2R3R4S1E11电位与电压的关系电位与电压的关系电位电压电压单位为伏（单位为伏（V），用），用Va表示表示单位为伏（单位为伏（V），用），用Uab表示表示电位值是相对的电位值是相对的,零电位点选得不同，零电位点选得不同，电路中其它各点的电位也将随之改变电路中其它各点的电位也将随之改变.电路中两点间的电压值是固定的，电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而改变。不会因参考点的不同而改变。Uab=Va Vb，若选取，若选取Vb为零

18、电位电即为零电位电即Vb0V则则Uab=Va 原则上零电位点可以任选，但习惯上选大地电位为零电位点。含电源的电路中一般选电源负极为零电位点VaVb+-Uab江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专业学校中等专业学校2求解电位的方法求解电位的方法R110KR25KE115VVa Uab=Va Vb，若选取，若选取Vb为零电位电为零电位电即即Vb0V则则Uab=VaVbVRRERUab5510155212江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专业学校中等专业学校例例3;3;如图如图3 所示电路，已知：所示电路，已知：E1 45 V，E2 12 V，电源内阻忽略不计；，电源内阻忽略不计；R1 5 ，R2 4 ，

19、R3 2 。求。求 B、C、D 三点的电位三点的电位 VB、VC、VD。3例题例题图图3 3 A332121RRREEI解解:电路中电路中 A 点为电位参考点点为电位参考点(零电位点零电位点)，电流方向为顺时针方向，电流方向为顺时针方向B 点电位：点电位：VB=UBA=R1I=15 VC 点电位：点电位：VC=UCA=E1 R1I=(45 15)V=30 VD 点电位：点电位：VD=UDA=E2 R2I=(12 12)V=24 V两电源正串和反串江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专业学校中等专业学校5小结小结必须注意的是必须注意的是:1、电路中两点间的电位差、电路中两点间的电位差(即电压即电压)是绝对的，不随电位参考点的不同发生变化，是绝对的，不随电位参考点的不同发生变化，即即电压值与电位参考点无关电压值与电位参考点无关；而电路中某一点的；而电路中某一点的电位则是相对电位参考点而言的电位则是相对电位参考点而言的，电位参考点不同，该点电位值也将不同。电位参考点不同，该点电位值也将不同。2、虽然路径不同不会影响电位的结果，但是选择合理的路径可以简化电位的计算过程。江苏省昆山第一江苏省昆山第一中等专业学校中等专业学校6作业作业