关于电压/电流参考方向选择的问题

只看该作者 · 2014-6-11 23:43

小弟不才,今日看到教材习题上有这么一道题不是很明白!十分简单,还请知道的同学解释:
电路图如下:

要求I,I1,I2.
这道题给出了参考方向,但此参考方向好像给的有点问题(和实际方向相反),实际上I1与I2的电流实际方向是与参考方向相反的.
解法一:欧姆定律
I=2.4A,I1=-1.2A,I2=-1.2A
解法二:KCL
由于此题给出的参考方向无法满足KCL,所以我自己假设I1的参考方向和题目所给的相反,假设I,I1,I2相交的点为A点,于是:
I+I2=I1
(18-VA)/5 +(0-VA)/5 = VA/5
I=2.4A,I1=1.2A,I2=-1.2A
解法三:支路电流法
参考方向与解法二的参考方向相同;根据支路电流法的计算方式
I+I2=I1                (1)
5I+5I1 = 18V       (2)
5I-5I2-18=0V       (3)
显然此时的式子3是有问题的,因为I,I1,I2的值关系是不会满足上式的,究其原因是I2的参考方向选择有问题,如果我将I2的参考方向选择的和题目中的相反,那此(3)式会变为5I+5I2=18,那么就满足I,I1,I2间的值关系了.
我的问题是:在解法二中,如果我使用了题目给定的参考方向,那么就无法建立KCL等式,显然此时的参考方向影响了KCL等式.
在解法三中,如果我用题目给定的参考方向,那么建立的方程式就是错误的,算出来的电流值也会是错误的,显然此时参考方向影响了计算结果的正确性,此题只有当我电流的参考方向和实际方向相同才能正确的运用各种解法计算出正确的结果.显然这是和参考方向的定义与功能相违反的,在很多复杂电路中常常电流实际方向是不可知的只有通过人为设置参考方向来计算.然而此题给了我一个矛盾的现象,谁能帮我解释解释!

1万 · 2014-6-12 00:20

LZ不知道啥是KCL，鉴定完毕。
题设参考方向你就不会写KCL方程了？
自己改参考方向后，解法三列写的方程还对?

2万 · 2014-6-12 06:44

哪里错了？不是推出I1+I2=0 I=-2I2

只看该作者 · 2014-6-12 16:38

为何要纠结参考方向？无比纠结。。。

只看该作者 · 2014-6-25 08:10

参考方向怎么设置都行

只看该作者 · 2014-6-26 22:02

解法二中：你列的方程没问题，解算得VA=6V，但在计算各电流时：你自己选的参考方向中，I=（18-VA）/5=2.4A，方向与题设一致，I2=（0-VA）/5=-1.2A，方向与题设一致，取负号，I1=（VA-0）/5=1.2A，方向与题设相反，故取负，即I1=-1.2A

解法三中：你列的第三个方程是根据支路电流法来的吗？要的是独立回路，就左右两个，你一大的套一小的列的算是什么了？