电路基本物理量的实际方向-电流电压电动势

电流电压电动势都属于电路中的电源部分。

电路的电流方向，就电流；电流方向的产生受制于电压或电动势。

电压（U）电动势（E）和电流（I）都包含两个属性：大小和方向。

方向又可分为：实际方向和参考方向。

参考方向：分析电路与计算电路量时，任意假设的方向。

实际方向与参考方向一致，值为正，反之值为负。

电流

（1）概念

电流：电荷做正向运动而形成电流。

（2）大小

电流的大小：计算电流大小的物理量称为电流强度，简称电流，即单位时间通过导体横截面的电荷量。电荷量用Q来表示（单位应该是个，多少个电荷-库仑C，单位时间通过的电荷个数就叫电流），则：I=Q/t

说明：根据国家标准，不随时间变化的恒定物理量用大小字母表示，随时间变化的物理量用小写字母表示。则另有：i=dq/dt。此处的i为瞬时电流。

单位：安培=电荷库仑/秒（C/s），毫安（mA），微安（uA），纳安（nA）等。

（3）方向

实际方向：习惯上把正电荷运动的方向定位电流的实际方向。

参考方向：分析电路与计算电路量时，任意假设的方向。与实际方向相同为正，与实际方向相反为负。

电压

（1）概念

电压：单位正电荷做正向运动做的功。可以用电位差来表示。

（2）大小

电压的大小：单位电荷做功，即：U=W/Q

功W的单位是：焦耳（J）、卡、度（千瓦小时）；这里的大小U表明恒定电压。

说明：根据国家标准，不随时间变化的恒定物理量用大小字母表示，随时间变化的物理量用小写字母表示。则另有：u=dw/dq此处的i为瞬时电压。

也可以用电位差表示：Uab=Ua-Ub

单位：伏特（V）=焦耳/电荷库仑（J/C），毫伏（mV），微伏（uV），纳伏（nV）等。

（3）方向

实际方向：习惯上把正电荷运动的方向定位电压的实际方向。

参考方向：分析电路与计算电路量时，任意假设的方向。与实际方向相同为正，与实际方向相反为负。

电动势

（1）概念

电动势：单位正电荷做负向运动做的功形成的电场强度，也即将非电场力转化为电场力的做功形成的电场强度。

（2）大小

电动势的大小：在数值上等于电源力把单位正电荷负向做的功。即：E=W/Q

功W的单位是：焦耳（J）、卡、度（千瓦小时）；这里的大小U表明恒定电压。

说明：根据国家标准，不随时间变化的恒定物理量用大小字母表示，随时间变化的物理量用小写字母表示。则另有：u=dw/dq。此处的i为瞬时电压。

单位：与电压的单位相同，物理意义不同，也是伏特（V）=焦耳/电荷库仑（J/C），毫伏（mV），微伏（uV），纳伏（nV）等。

（3）方向

实际方向：习惯上把电源内部的负极指向电源正极的方向，定位电动势的实际方向。这是点位升高的方向，这个方向一般是已知的。

电压与电流的参考方向

实际方向：电流的实际方向是正电荷流动的方向，电压的实际方向是高电位指向低电位的方向，电动势的实际方向是电源内负极指向正极的方向。

参考方向：在复杂电路中这些物理量实际方向事先难以确定，可以任意指定一个方向作为他们的方向，这就是参考方向。

电动势的实际方向通常是已知的。经电路分析计算后为正则输出功率，为负则吸收功率。

电流量经电路分析计算后为正，证明参考方向与实际方向相同，反之则相反。

电压量经电路分析计算后为正，证明参考方向与实际方向相同，反之则相反。

关联的参考方向：电路分析时将电阻两端的电压的参考方向与电流的参考方向设定为一致，称关联的参考方向。电动势与电流的参考方向通常也设为关联参考方向，这样电源两端的电压的参考方向与电流的参考方向肯定不是关联参考方向。

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