Question

电流参考方向与电压参考极性

在电路分析中，电压的参考方向和电流的参考极性有什么作用？ 电流都是由高电势流向低电势，按理说两者之间的方向都很明确，为什么有时还要出现正负之分？

请知道的朋友讲解一下~ 非常感谢！

Answer 1

正电荷运动的方向就是电流的方向。

但在实际问题中，电流的真实方向往往难以在电路中标出。例如，交流电路中的电流，方向随时间变化，很难用一个固定的箭头来表示真实方向。即使在直流电路中，在求解复杂电路时，也往往难以事先判断电流的真实方向。为了解决这样的困难，我们引用“参考方向”这一概念。

参考方向是任意选定，在电路图中用箭头表示。

我们规定：如果电流的真实方向与参考方向一致，电流为正值；如果两者相反，电流为负值。这样，我们就可以利用电流的正负值结合参考方向来表明电流的真实方向。

例如，-1A表示正电荷以每秒一库仑的速率逆着参考方向箭头运动。

在未标示参考方向的情况下，电流的正负毫无意义。

参考方向并不是一个抽象的概念。当我们用电流表测量电路中的未知电流时，事实上首先就为未知电流选定了参考方向。

我们知道电流表有两个端钮，一个标有“+”（或者用红色表示），另一个标有“-”（或者用黑色表示），当电流由“+”端流入，电流为正值（数字表现是正读数，指针表顺时针偏转）。

电路分析中的另一物理量：电压
电压有时也叫做电位差，用符号v表示。电路中a,b两点间的电压表明了单位正电荷由a点转移到b点时所获得或失去的能量，即v=dw/dq。

如果正电荷由a转移到b，获得能量，则a点为低电位，即负极，b点为高电位，即正极。
如果正电荷由a转移到b，失去能量，则a点为高电位，及正极，b点为低电位，即负极。

如同需要为电流规定参考方向一样，我们也要位电压规定参考极性。电压的参考极性是在元件或电路的两端用“+”，“-”符号来表示。
“+”号表示高电位端，“-”号表示低电位端。
我们规定，当电压的真实极性与所标的极性相同时，电压为正值；当电压的真实极性与所标的极性相反时，电压为负值。

分析电路时，既要为电流假设参考方向，也要为元件两端的电压假设参考极性，彼此本来是可以独立无关地任意假定。但为了方便起见，我们常采用关联参考方向。
关联参考方向：电流参考方向与电压参考“+”极到“-”极的方向一致，即电流与电压参考方向一致。
这样，在电路上就只需标出电流的参考方向或电压的参考极性中任何一种。

我们平常电路分析通常都采用关联参考方向。

Answer 2

我的理解是如同解析几何需要定义坐标系一样，电压电流定义参考方向是为了电路计算分析的方便。