2. 电压 电路中任意两点的电位差称为电压,它是衡量电场力做功 的物理量。在数值上,电压等于单位正电荷在电场力的作用下, 从电场中的一点移到另一点电场力所做的功。 电压有实际方向和参考方向之分。实际方向是指在电场 力作用下正电荷移动的方向,定义为从高电位指向低电位,即 电位降低的方向。参考方向的选取具有任意性,即在实际分析 电路时,若难以判断电压的实际方向,可任意选取一端为高电 位,另一端为低电位,这样由假定的高电位指向低电位的方向, 即为电压的正方向(参考正方向)。 电压的实际方向与参考正方向一致时,电压为正值,否则 为负值。没有标明电压的正方向,谈论电压的正负没有意义。
图1.2 电路的激励和响应
1.2 电路中的基本物理量
1.2.1 电流 金属导体内部的自由电子在电场力的作用下做有规则的定
向运动而形成电流。电流的大小用电流强度表示,定义为
i=d q
(1.1)
dt
式(1.1)的物理意义是单位时间内通过导体横截面的电荷 量,其中i表示电流强度,单位是安培,简称安,用大写字母A表示; dq为微小电量,单位是库仑,用大写字母C表示;dt为微小的时 间间隔,单位是秒,用小写字母s表示。
恒压源具有以下几个主要特征: (1) 输出电压始终恒定,不受输出电流的影响。 (2) 通过恒压源的电流不由它本身决定,而取决于与之 相连的外电路负载的大小。 恒压源的符号、线路和伏安特性如图1.7所示。 需要注意的是: 由于实际电源的功率有限,而且存在内阻,故恒压源是 不存在的,它只是理想化模型,只有理论上的意义。 实际的电压源简称电压源,它的符号、线路和伏安特性 如图1.8所示。
图1.3 电流的参考方向
1.2.2 电位、电压和电动势
1.电位
电路从本质上讲是一个有限范围的电场,在电路内的电场中,