Question

一道有关电流电压参考方向的电路分析题（刚学习）

电路如题图所示，计算下列电路的Uab及功率，并指明是产生功率还是消耗功率 刚学习电路，一节课请假没听到，对参考方向与数值正负的关系很不理解，这道题 电路中 电流箭头表示什么意思？是参考电流方向还是实际电流方向？请大侠帮忙解答这道题，说明解题思路，万分感谢！

Answer 1

电路中电流箭头表示的是电流的参考方向。在a图中，电流是-1A，而图中指定的参考方向是箭头方向，即从a指向b，说明电流的实际方向是从b流向a的（从图右流向左），数值上就是I=1A；所以1Ω电阻上的实际电压方向是左负右正；中间的电压源标示的电压参考方向是左正右负，而他的电压值标示的是-5V，说明他的实际方向应该是左负右正，所以电流是从他实际的+端（实际的+端就是图中标示的-端）流入的。他的功率P=-UI=（-5）*（-1）=5W，说明这个电压源在电路中是吸收功率的；右边的电压源标示的电压参考方向是左正右负，他的电压值标示的是2V，说明图中标示的电压参考方向就是这个电源的实际方向，而电流是从这个电压源的+端流出，也就是他的电压与电流的方向是非关联参考方向，说明这个电压源在电路中是输出功率的，其输出功率为：P=-UI=-2*1=-2W；综上所述，图a中，各元件在电流的参考方向的电压分别为：电阻：Ur=-1V;中间电压源：U1=-5V;右边电压源：U2=2V；题目中要求的电压是Uab，对于整个电路而言这与标示的电流方向是关联参考方向，所以有：Uab=Ur+U1+(U2)=（-1）+（-5）+2=-4V；这段电路的功率：P=UI=（-4）*(-1)=4W；说明图a的这整段电路是消耗功率的。 同理，图b中电阻上电压的实际方向是左正右负；两个电压源的极性标示的参考方向与图中的电流参考方向是非关联参考方向，但因电流是负值，所以实际的电流方向是从电压源的正极流入的，所以两个电压源都是吸收功率。各元件在电流参考方向的电压分别为：电阻：Ur=IR=（-2）*4=-8V;中间电压源：U1=-2V;右边电压源：U3=-6V;所以Uab=Ur+U1+U2=（-8）+（-2）+（-6）＝-16V；P=UI=(-16)*(-2)=32W，说明这段电路总体上也是消耗功率的。同理，图c中电流的参考方向是从左指向右，且为正值，所以图中的电流参考方向就是实际方向，所以两个电阻上电压实际方向都是左正右负；左侧电压源的电压与电流方向是关联参考方向，所以他是消耗功率的；右侧电压源的电压与电流方向是非关联参考方向，所以他是产生功率的；在电流参考方向下各个元件电压是：左边电阻;Ur1=IR=1*10=10V；右侧电阻：Ur2=IR=1*10=10V；左侧电源：U1=3V;右侧电源;U2=-3V;所以Uab=
Ur1+
Ur2+U1+U2=10+10+3+（-3）=20V；电路的功率：P=UI＝20*1＝20W;
说明这段电路总体上也是消耗功率的。通过以上的分析，我想图d你也应该自己会分析了吧！