電流、電壓的參考方向

在電路分析和計算中，首先要對每個元件假設一個電流的正方向，這就是電流的參考方向。在電路圖中，電流的參考方向用箭頭表示，如圖1-3-1所示。當完成電路的分析計算后：如果求得電流I為正時，說明電流的參考方向即是實際電流的正方向，實際電流由A流向B；當電流I為負時，說明電流的參考方向與實際電流正方向相反，實際電流由A流向B。

圖1-3-1

圖1-3-2

在電路理論中，電壓的正方向規(guī)定為電壓降落的方向。對每個元件假設一個電壓的正方向，即電壓的參考方向。在電路圖中，電壓參考方向的表示方法如圖1-3-2 所示。當電壓U為正值時，說明電壓的參考方向即是電壓的實際正方向，A點的電位比B點高U伏；當電壓U為負值時，說明電壓的參考方向與電壓的實際正方向相反，A點的電位比B點低伏。

對于一個電路元件，當它的電壓和電流的參考方向選為一致時，通常稱為關聯(lián)參考方向，如圖1-3-3所示。在關聯(lián)參考方向情況下，若元件功率為正值，表明該元件消耗功率；相反，若元件功率為負值，表明該元件發(fā)出功率。當一個電路元件的電壓和電流的參考方向選為相反時，通常稱為非關聯(lián)參考方向，如圖1-3-3所示。在非關聯(lián)參考方向情況下，上述結論恰好都反一反，即當元件功率為正值時，表明該元件發(fā)出功率；當元件功率為負值時，表明該元件消耗功率。

圖1-3-3

例1-3-1 圖1-3-5所示電路中，已知電流源電流，電壓源電壓，電阻，試求電流源的端電壓U、電壓源和電流源發(fā)出的功率分別為多少？

圖1-3-5 例1-3-1附圖

解：由圖1-3-5可知，流過電阻R的電流就等于Is，故電流源的端電壓為：

對于電壓源，流過電壓源的電流即是Is，它與電壓源的端電壓的方向一致，，說明電壓源消耗功率，而例題要求電壓源發(fā)出功率，于是：

對于電流源，其電流Is與端電壓方向相反，，說明電流源發(fā)出功率，于是：

對于電阻R，它消耗的功率為：

整個電路發(fā)出功率和消耗功率相等，能量守恒。