电流及其参考方向

电流及其参考方向1.电流的一般含义在电场力作用下，电荷的定向移动形成电流。电流的大小，用电流强度来表示，其定义为：单位时间内流过导体横截面的电量。电流强度简称电流。如果电流时随时间变化的，可用微变量表示，即在dt时间内通过导体横截面的电量为dq，则电流的瞬时值为dtdqi=（1-1）如果电流的大小和方向都不随时间变化，这种电流称为恒定电流，简称直流，其电流用大写字母I表示，为tQI=（1-2）式中，dq或Q为通过导体横截面的电量，在国际单位制（SI）中，其单位为库仑（C）。dt或t为时间，SI单位为秒（s）。电流的SI单位是安培，简称安（A）。其含义是：如果1秒（s）内通过导体横截面的电量为1库仑（C）时，电流为1安（A）。电流的其他单位有千安（kA）、毫安（mA）、微安（μA），他们的关系是3110kAA，3110mAA，6110AA2.电流的实际方向和参考方向图1.4电流的参考方向电流不仅有大小，而且有方向（流向）。对于单一直流电源的简单电路，电路中电流的实际方向比较容易找到，但在分析和计算比较复杂的电路时，很难标定某一支路中电流的实际方向，这就给有关电路方程的列出带来困难，甚至导致电路分析无法进行。为了解决这类问题，需要引入一个重要的概念——参考方向，即人为假定的电流实际方向。用实线箭头“”或双下标“abI”表示。图1.4表示某个电路的一部分，流过所示组件的电流为I，设参考方向由a到b，如图箭头所示。参考方向是电路中的一个重要概念，在理解时应注意以下几点：（1）电流的实际方向是客观存在的，而参考方向则是在实际方向不知道的情况下，因分析计算需要而假定的。这种假定有两种可能，一种是参考方向正好与实际方向相同，那么结果中的电流I0；另一种是参考方向与实际方向相反，那么结果中的电流I0。（2）同一电流若参考方向选择不同，其结果是：数值大小相等而符号相反。abbaII可见，电流值的正负只有在选定参考方向下才有意义。（3）在分析计算电路时，首先要选定电流的参考方向，并以此为依据来列写有关电流的方程式，由计算结果的正负来确定电流的实际方向。[例1.1]选电流i的参考方向如图1.5所示。若算出1iA或1iA,求电流i的实际方向。解：（1）1iA电流的实际方向与参考方向一致,即由b到a。（2）1iA电流的实际方向与参考方向不一致，即由a到b。图1.5例1.1电路图