电路分析中电位的概念

接线图 2023年07月21日 22:50 217 admin

在电路分析中，特别是在电子电路中我们经常用到电位的概念。例如晶体管的工作状态就要根据各个电极的电位来判定；在检测实际工作中的电路时，测量电位也比测量电流方便。另外，对于比较复杂的电路，各点若用电位表表示可使电路图清晰明了，更便于分析研究。

为了能够理解电位的概念，我们需要把电压、电动势两个概念一起进行分析比较。为了便于学习和理解，本单元仅就均匀电场中电荷受力运动作功的情况，阐述电压、电位和电动势的意义。

一、电压

如图所示的均匀电场中，各点场强是相同的，若把电量Q的电荷放入此电场中，它在各点受电场力也是相同的，可表示为

电路分析中电位的概念第1张

F=QE

当正电荷受力从a点移到b点即移动距离为电路分析中电位的概念第2张时，电场力必定作功电路分析中电位的概念第3张，可表示为

电路分析中电位的概念第4张

从上式可知，电场力移动Q从a点到b点所作的功电路分析中电位的概念第5张，不仅决定于电场强度E和两点间的距离电路分析中电位的概念第6张，而且与被移动电荷所带电量Q成正比。在一定的电场中，比值电路分析中电位的概念第7张是一个恒定不变的量，只和电场本身所具有的能量有关。为了说明电场本身的能量特性，可用这个比值来表征该电场从a点到b点作功（即电场提供的能量）的能力，并称这个比值为由a点到b点的电压，用符号电路分析中电位的概念第8张表示：

电路分析中电位的概念第9张

其电位为伏特。

二、电位

由于在电场中移动电荷作功只与起点和终点的位置有关，而与移动路径无关，如果选定电场中某一点o为基准点，或叫做参考点（如图所示）。

电路分析中电位的概念第10张

则电场中其他各点如a点、b点、c点到o点之间的电压就有一个确定电压值（电路分析中电位的概念第11张），这些电压值称为以o点为基准的各点的电位，用符号V表示。例如电路分析中电位的概念第12张等。规定基准点的电位电路分析中电位的概念第13张，所以基准点也常称为零点电位。某点的“电位值”实质上就是这一点对基准点的电压值，所以电位不是绝对的量，而是对基准点而言的相对的量，选择不同的基准点，各点得到的不电位值也就不同。