求解一有关电位的基础问题

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 楼主| 心静自然凉 发表于 2010-8-17 22:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 心静自然凉 于 2010-8-17 23:01 编辑

电路如图所示,求a,b两点的电位

基尔霍夫电压定律:对于任何集总参数电路的任一回路,在任一时刻,沿该回路全部支路电压的代数和等于零。
此图中,我选择8V电压~2欧电阻~6欧电阻所在电路为一回路,则
8V-U(ba)-U(2欧电阻电压)=0。
最后容易得出U(b)=8V,U(a)=2V.

但翻到答案时,上面赫然写着:U(b)=6V,U(a)=0V.

劳烦各位朋友帮忙捅破一下我这层牛皮...牛皮...

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py_x8888 发表于 2010-8-17 23:01 | 显示全部楼层
不会呵
HWM 发表于 2010-8-17 23:03 | 显示全部楼层
这是相对于地的电位,而你所列的回路只表达了其电位差。
类似问题最好采用节点电压法列方程解。

不过,此题非常简单,基本一眼就能看出答案。
maychang 发表于 2010-8-17 23:10 | 显示全部楼层
书上答案没有错。
U(ba)=6V,楼主的计算没有错。
但U(ba)=6V,是指ba两点之间电位差,即电压。那么,以a点为零,b点电位是6V。以b点为零,a点电位是-6V。
楼主“得出U(b)=8V,U(a)=2V。”,那是以上面电池的负端为零。
现在讨论电位,是以地线符号处为零,b点电位是6V,所以a点电位为零。

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 楼主| 心静自然凉 发表于 2010-8-17 23:21 | 显示全部楼层
3# HWM
谢谢
此图中,我找不到第二个回路了...

听到电位和电位差这两个概念,似乎有点头绪了,可小生还是不甚理解,还请详解...
maychang 发表于 2010-8-17 23:25 | 显示全部楼层
电位差就是电压。
HWM 发表于 2010-8-17 23:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 HWM 于 2010-8-18 21:40 编辑

re 5L:

第二个不成回路,固然找不到。

前面说了,此类问题最好用节点电压法求解。因为其中有电压源,还可以利用超级节点来简化问题,实际变成只有三个“节点”的电路(其中一个超级节点)。

具体为:

节点1:地
节点2:b点和其两个电源涉及的端点(超级节点)。
节点3:a

列出节点方程:

1)b超级节点方程

(Vb - 6) / 4 + (Vb - Va) / 6 + (Vb - 8 - Va) / 2 = 0

2)a节点方程

(Va - Vb) / 6 + (Va - Vb + 8) / 2 = 0

然后解此方程便得

Va = 0
Vb = 6

注:这是按部就班的解法(具体找相关书籍),其中选择地为零电位

至于电压和电位差的区别,这有点模糊。电位差顾名思义就是电位的差,但电压可以表示电位差也可以表示电位,这没有一定的规定,要看上下文。

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tuzihog + 1 很有耐心的老师 昨晚回去又重新看了一下节 ...
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mo910 发表于 2010-8-18 09:14 | 显示全部楼层
参考点问题,参考点为地,那么8v的电源负极只有-2伏啊,哪里还是8伏
zjp8683463 发表于 2010-8-18 09:16 | 显示全部楼层
6V电源没有回路,所有4欧电阻没有电流,所有Ub=6V
8V电源有一个环路,电流为1A,所有Ua=Ub-I*6=0V

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 楼主| 心静自然凉 发表于 2010-8-18 10:13 | 显示全部楼层
昨晚上超过回帖限制时间,没能回帖
谢谢LS几位前辈的帮助
我现在总结一下我对此题的理解:6V电源+4欧电阻没有构成回路,无电流,又因电源负极接地端(无电流,电阻不分压),所以b电电位U(b)实际也就是6V电源的电压大小=6V,接着,容易求出U(a)=0V.
(我好像是在仿冒9L的劳动果实?呵呵)
确实是因为自己某些概念模糊,突然回头一看这些问题,造成误解了。
 楼主| 心静自然凉 发表于 2010-8-18 10:13 | 显示全部楼层
4# maychang
谢谢老爷子:)
 楼主| 心静自然凉 发表于 2010-8-18 10:16 | 显示全部楼层
7# HWM
超级节点方程?这个概念我确实没听说过,不过看上去就是基尔霍夫电流定律
再次感谢前辈
yuyi21ic 发表于 2010-8-18 11:33 | 显示全部楼层
电路原理的重要性体现出来了。
HWM 发表于 2010-8-18 22:19 | 显示全部楼层
本帖最后由 HWM 于 2010-8-18 22:21 编辑

to 12L:

“节点电压法”形式上是KCL,但其内容不仅是KCL。其中“电压”的标注就体现了KVL,而其中每一项都体现了欧姆定律。因此,节点电压法是融合了KCL,KVL和欧姆定律于一身的基本电路解法。由于电压源已经确定了某些节点间的压差(即压差已知),便可以将这些节点捆绑用一个节点表示,此乃超级节点。由于采用了超级节点,可以减少未知节点数,简化方程。节点电压法是解电路的基本方法,不仅其可以得到最简的方程组,其也使得解电路的方法更为规范。

除节点电压法外,还有一个有效的方法(特别适合于存在电流源或变压器的电路)——网孔电流法。网孔电流法同样是基于KVL,KCL和欧姆定律的一种解电路的基本方法。和节点电压法一样,在网孔电流法中也可以有超级网孔。利用超级网孔,同样可以简化方程。

虽然LZ的题目可以非常容易地直观看出其解来,但如果作为初学者,建议能至少用常规的方法仔细解一遍。这也许是非常有帮助的。

关于“节点电压法”和“网孔电流法”的相关内容,一般的《电路分析》中都有。若没看过的,建议看一下。

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sxhhhjicbb 发表于 2010-8-21 12:08 | 显示全部楼层
定理中要求有回路,这个电路中不能把地归为回路。6V和4欧只起前位作用。即给上面的8V电源左端一个偏置的作用。
bingwangs1987 发表于 2010-8-21 13:35 | 显示全部楼层
答案没有错误,楼主的答案也没有错误,只是参考点不同罢了!
maychang 发表于 2010-8-21 13:47 | 显示全部楼层
16楼:
你的帖有错误。
说电位,必有参考点,图中有地线符号,那就是以该点为参考点。楼主的错,就在于改变了参考点而不自知。
tuzihog 发表于 2010-8-22 18:48 | 显示全部楼层
张老师问一下一般的电路中还是默认电源的负端为地电位的啊?
Ricky001 发表于 2010-8-22 22:23 | 显示全部楼层
又学习了
做大做强 发表于 2010-8-22 22:48 | 显示全部楼层
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