- 電路與模擬電子技術:原理、仿真與設計
- 胡世昌編著
- 761字
- 2024-07-25 15:35:24
1.2.3 電流方向
物理學中規定正電荷的運動方向為電流方向,帶負電的自由電子的運動方向則與電流方向相反。不同媒介中的導電粒子是不同的,最常見的金屬導體中主要的導電媒介是自由電子,如果電流方向是從A端向B端,其內部實際發生的是自由電子從B端向A端運動,在效果上這相當于等量的正電荷自A端向B端的運動。
在分析復雜電路時,很難采用算術法直接求解,而往往采用代數法求解,這是因為算術法求解時需要首先掌握問題的求解步驟,而代數法的關鍵在于列方程,而列方程只不過是描述問題而已,與掌握問題的求解步驟相比,描述問題要簡單得多。要用數學方程描述復雜電路,就是要寫出其中的電流與電壓關系的方程,又因為在電路求解之前,其電流和電壓的方向和大小都不確定,在方向不確定的情況下,也就難以用未知數來表示電流和電壓,為此需要先設定電流和電壓的方向,這稱之為參考方向。
在一根金屬線上,電流只能有兩種不同的方向,因此可以任意假定一種方向作為參考方向,當實際電流方向與它相同時,電流是正值;反之,電流是負值,如圖1-4所示。圖中用實線箭頭表示電流參考方向,虛線箭頭表示該電路中電流實際方向。

圖1-4 電流的參考方向
電流參考方向是任意指定的,如果根據這個參考方向進行計算的結果是正值,就說明電流實際方向與參考方向相同;如果結果是負值,就說明電流實際方向與參考方向相反。
必須強調,當提到電流的時候必須同時指明其大小和方向,忽略其中任何一個方面,其描述都是不完整的。
大小和方向均不隨時間變化的電流稱為直流電流(DC);大小和方向按正弦變化的電流稱為交流電流(AC)。此外還可能有按照其他規律變化的電流。但直流和交流電流是工程中最常遇到的兩個類型。
【例1-1】電流為1A的電流由A向B通過電路元件,實際方向如圖1-5a、b中虛線箭頭所示,電流參考方向如圖中實線所示,求I1和I2的值。

圖1-5 例1-1圖
【解】
I1=-1A I2=1A