Question

电压正方向的疑惑

学习电工学的时候老是搞不清楚电压正方向，麻烦帮忙解惑。电源外部电压正方向规定为从正到负，电源内部电压规定为从负到正。下图中‘E’和‘U’是不是都是应该是朝上的箭头方向为正方向？‘U’是不是按照电源内部从负到正考虑的？这样的话，正向的箭头沿着电路走到右侧负载端应该是朝下的为正方向了，图中‘U2’的正方向标法对不对？

如果是对的话疑惑就来了，下面这个图中u是不是应该理解为电源电压，按照内部从负到正的方法标出红色的向上的箭头为正方向？图中L为电感，书上标出来它的感应电压eL为图示方向，如果eL也看成电源的话是不是方向也为向下的箭头？这样是不是u和eL方向相同？但是书上为什么说u+eL=0啊？头大了。

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Answer 1

学习电学，要注意电学中物理量的参考方向，你只要了解电流的参考方向，电压的参考方向和电动势的参考方向就可以了。对于你提出的问题我是这样解答的：1）电压的方向是：电压的方向规定为高电位（“+”极性）端指向低电位（“-”极性）端，即为电位降低的方向。2）电源电动势的方向规定为：在电源内部由低电位（“-”极性）端指向高电位("+"极性)端，即为电位升高的方向。所以你的上一个图，最左边的红箭头应该是“E”的，即从下指上；而“U”的应该为从上指下，因为它写上2.8V的值；而U一撇的你的方向就对了，你画的参考方向从上往下，而值为-2.8V就对了。而U2的方向是对的，因为你的电流方向是从上住下，经过灯泡，是电位降低的方向，故就是电压的方向；对于你的下一个图，左边的u方向又错了，应从上向下，而右边是电动势，所以从负到正就对了。你的u+eL=0是用了基尔霍夫回路电压定律得到的。它采用的是电压升之和等于电压降之和，而你的第二个电路中只有电压升，没有电压降，故电压降为零。所以就得到：u+eL=0 ；

追问

按你说的第一个图中，如果去掉R0，U还是不是指的电源电动势E 啊（按你说的应该是U和E反向）？与E同样的上正下负的标法U的箭头方向应该是从上指向下的才对吗？在做回路计算时，图中左边和右边的箭头怎么判断方向是一致还是相反？是两边都朝下的箭头表示同向呢还是左边向上右边向下的箭头表示同向啊？图中是不是U+U2+UR0+E=0，其中U的方向和其他三个相反？

追答

电学中的电压、电流、电动势它们有两个定义的方向，一个为实际方向，一个为参考方向。我上面介绍给你的方向是实际方向，就是电压就是真正的电压降方向，电动势一定是电源的从内部走，由负到正的方向。与内阻无关（即与你图中的Ro无关）；“按你说的第一个图中，如果去掉R0，U还是不是指的电源电动势E 啊”； 答：不要这样理解，只要它说明标出的是“U”的方向，则就只电压的方向，就是外电路的方向，就是从上到下（即：从+到-的方向）；如果它说明标出电动势方向，就一定 是从负到正的方向，且写上“E”；
2）“在做回路计算时，图中左边和右边的箭头怎么判断方向是一致还是相反？”实际上一不一致由分析时你画的参考方向而定，一旦定下，就按此方向的和回路确定，顺回路走，遇电压的箭头相同就为降，逆电压的箭头就为升，遇电动势与它的箭头相同为升，与它的箭头相反为降。
3）“图中是不是U+U2+UR0+E=0” 这是错的，从图中看，你的U与U2是一家，不能算两次，因为你的导线上没有电阻值，而你又没标出URO的方向，这式子就没法确定，如果把电流参考方向拿进来参考，也就能写了，则URo的方向就是从下到上，就可以这样列式：U2+URo-E=0或U2+URo=E；这是一种写法。另一种是U +URo-E=0；注U2与U是一家啊。
4）看来你要在这部份上再多看看书，把它吃透。实际上这部份的内容是很简单了。祝你成功。

Answer 2

提示：老师在学到这一段之前，一定讲过：交流电中，发电机的电势和电压同向。而负荷中的电感元件上的电势与电压方向相反，大小相等。