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四川省(对口招生)《电工技术基础与技能》
易错题精讲
易错点六 电位和电压的计算
例1 图示电路中,A点电位为______V。
A.4 B. 8 C.10 D.6
【错解】B
【错因】 对于电位的参考点和电位计算不清晰。
【正解】A
【避错攻略】
一、电位
零电位点可以任意选定,但习惯上规定大地的电位为零。电路中的零电位点规定之后,电路中任一点与零电位点之间的电压(电位差),就是该点的电位。这样,电路中各点的电位就有了确定的数值。当各点电位已知之后,就能求出任意两点间的电压。
要计算电路中某点的电位,只要从这一点出发通过一定的路径绕到零电位点,该点的电位即等于此路径上全部电压降的代数和。计算时,要注意每一项电压的正,负值,如果在绕行过程中从正极到负极,此电压便是正的;反之从负极到正极,此电压则是负的。电压可以是电源电压,也可以是电阻上的电压。电源电压的正,负极是直接给出的,电阻上电压的正,负极则是根据电路中电流的方向来确定的。
综上所述,计算电路中某点电位的步骤可归纳为:
(1)根据题意选择好零电位点。
(2)确定电路中的电流方向和各元件两端电压的正,负极。
(3)从被求点开始通过一定的路径绕到零电位点,则该点的电位即等于此路径上全部电压降的代数和。
二、电压与电位的关系
1. 电压:电路中两个节点之间的电位差值,也叫电位差,公式为:Uab=φa−φb,其中φa、φb分别为a、b两点的电位。
2. 核心关联结论:电压由两点电位差值决定,电位高低直接影响电压正负;电流流过电阻时,会产生电位降落,是电路电压计算的核心依据。
【解析】此电路中2Ω和4Ω的电阻串联形成闭合回路,闭合回路的电流为,A点的电位等于2Ω电阻两端的电压,计算得UA=IR=4V,故选A。
1. 图示电路中A点的电位为______V。
A. -7 B. 7 C.11 D.-11
【答案】B
【解析】电路两端的电压分别为10V和5V,则两端电压U=8V-3V=5V,电路中的总电压R总=5KΩ电路中的电流为,则1kΩ两端的电压为1V,则A点的电位,故选B。
2.把q=1.5×10-8C的电荷从电场中的A点移到电位VB=8V的B点,电场力做3×10-8J的负功,那么AB间的电压UAB为多少?A点电位VA为多少?若将电荷从A点移到C点电场力做6×10-8J的正功,则C点电位VC为多少?UBC为多少?
【答案】
解:(1)正电荷从A点移到B点,电场力做负功表明A点到B点电势升高。由 得
则
(2)A点到C点电场力做正功,A到C电势下降,则
故
3. 如图所示电路中,以 C为参考点,则 A、B点的电位为多少?UAB、UAC分别为多少?若以 B 为参考点,A、C点的电位为多少?UAB、UAC分别为多少?
【答案】
解:(1)以 C为参考点,则VC=0V,
故 VA=4V,VB=2V,
则UAB=VA-VB=2V,
UAC=VA-VC=4V
(2)以 B为参考点,则VB=0V ,由于改变参考点只影响电位,对两点间的电压无影响,故:
UAB=2V,UAC=4V
所以: VA=VAB+VB=2V
VC=VB-UBC=-2V
1.如图所示,当选c点为参考点时,已知:Va=-5V,Vb=-3V,Vd=-1V,Ve=-4V。
求 Uab、Ucd各是多少?若选d点为参考点,则各点电位各是多少?
【答案】
解:Uab=Va-Vb=(-5V)-(-3V)=-2V
Ucd=Vc-Vd=0V-(-1V)=1V
若d点作为参考点,则Vd=0V
由于改变参考点只影响电位,对两点间的电压无影响,
所以
Vc=Ucd+Vd=1V
同理:
Vb=Ubd+Vd=-2V
Ve=Ued+Vd=-3V
Va=Uad+Vd=-4V
2.如图所示电路,A、B两点间的电压为 ( )
A.0V B.7V
C.5V D.2V
【答案】D
【解析】由图知,两个电源分别为5V和2V,两个电源的负极都与接地线相连6V电源正极和A点连接,故A点电压为5V。2V的电源和B点连接,故B点电压为2V,A.B两点之间电压为A、B两点的电压之差,即AB两点之间电压为UAB=5V-2V=3V故选D。
3.如图所示电路,a、b之间的开路电压Uab为( )
A.-10V B.-30 V C.10V D.30 V
【答案】A
【解析】
1.分析右侧支路:电流源为2A,流过10Ω电阻,该电阻上电压:UR=-2A×10Ω=-20V(电流向下,电阻上端电位低于下端)
2.分析左侧支路:10V电压源正极接a点,负极接10Ω电阻上端,电阻下端接b点,该支路无电流,电阻两端电压为0。
3.计算开路电压Uab:Uab=10V+(-20V)=-10V。
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