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一，電流的參考方向

前幾次的課堂中已經提到，電流實際上是有方向的，我們習慣上規定正電荷移動的方向作為電流的實際反向。在分析簡單電路時，如圖1，我們可以根據電源的極性直接判斷出電路中電流的實際方向，並確定出它的大小。

圖1

可是當分析較為複雜的電路時，如圖2，電流的實際方向究竟是從左流到右，還是從右流到左呢？這很難判斷。

圖2

對於比較複雜的電路，我們很難直觀的判斷出電流的方向。因此，在求解電路時，可以先任意假定一個電流的方向，這個任意假定的電流方向就叫是電流的參考方向，或者稱為正方向。設定電流的參考方向後，電流就成為有正、負之分的代數量。比如，在設定的參考方向下，如果所求得的電流為正值，表明電流的實際方向與參考方向相同，否則相反。

那麼究竟該如何設定電流的參考方向呢？

1. 電流的參考方向在電路中通產用箭頭表示。如下圖

在圖（a）中，設流過元件A的電流為I，方向由a至b，若求得I為2安培，則所設的參考方向與電流的實際方向相同。在圖（b）中，方向由b至a，求得的I為-2安培，說明參考方向與電流的實際方向相反。

2. 此外還可以用雙下標表示電流的參考方向。如電流Iab就表示電流方向由a到b，所以Iab=-Iba

二，電壓和電動勢的參考方向

電壓和電動勢實際上是標量，但在分析電路時，與電流一樣，通常也把它們看成是具有方向的。

習慣上規定電壓的實際方向為由高電位端指向低電位端，即電位降低的方向。如圖3.

圖3

電動勢的實際方向規定為在電源的內部由低電位端指向高電位端，即電位升高的方向。因此在分析計算電路時，也必須先假定電壓或電動勢的參考方向，也稱參考極性。通常電動勢的實際方向是已知的，無需假定。

（1）電壓的參考方向通常採用“+”和“-”極性表示，其中“+”表示高電位，“-”表示低電位。

（2）電壓的參考方向也可以用雙下標表示。如Uab就表示電壓方向由a（高電位）到b（低電位），所以Uab=-Uba

在設定了電壓的參考方向後，經分析計算得到的電壓值也成為有正、負之分的代數量，也可根據參考方向和代數量的正負判定出電壓的實際極性。

圖4

圖5

如上圖4中，參考方向下元件A兩端的電壓為3V，表示元件A兩端實際電壓的大小為3V，方向由a到b，即a點的電位高於b點的電位，與參考方向相同。

在上圖5中，元件A兩端的電壓為-3V，表示元件A兩端實際電壓的大小為3V，但方向由b到a，即b點的電位高於a點的電位，與參考方向相反。

電壓的參考方向和電流的參考方向可以分別假定，但是為了方便起見，通常假定電壓的參考方向和電流的參考方向一致，稱為關聯參考方向，如上圖4，否認為非關聯參考方向，如上圖5。

一般情況下，如果不特別指出，電路圖已標明的電流、電壓和電動勢的方向都是參考方向。在今後的電路分析裡，凡是能很容易看出電流、電壓實際方向的，就設參考方向與實際方向一致；對於不易看出實際方向的，也沒有必要花時間去判定，只需任意假定一個參考方向即可。

工品彙系列小課堂的這一講就到此結束啦，如果你覺得本文對你有幫助，歡迎轉發分享。