2.2.4 电位

1.电位的概念

在电路的分析与计算时，常常要用到电位的概念。电路中某点的电位定义为电场力把单位正电荷由该点移至参考点所做的功。

电位是针对电路中某一点而言，用符号V_A表示，A为电路中的某一点。

电位的单位为伏（V）。为了确定某点的电位，必须在电路中选定某一点作为“参考点”。参考点的电位通常规定为零，假设参考点为O点，则

因此可以确定，电路中某点电位是该点到参考点的电压，即

电路中参考点的选择是任意的，一般而言，选择电路的公共点或是电源的负极作为参考点。本书中参考点用图2-38所示符号表示。

2.电位与电压的关系

电压是两点的电位之差，比如A点到B点的电压U_AB可以表示为

从上式可知，A点到B点的电压U_AB的值为A点的电位与B点的电位之差。

电位是相对量，如果参考点选择不同，在同一个电路，同一点的电位会有所不同；但是电压是一个绝对量，即使参考点不同，对于同一个电路，两点之间的电压也是不变的。

3.电位的计算

电位的计算步骤如下。

1）任选电路中某一点为参考点，设其电位为零。

2）标出电路中各元件的电流参考方向并计算。

3）计算各点至参考点的电压，即为各点的电位。

【例2-6】求图2-39a所示电路中A点的电位。

解：1）选择电路中电源的负极即B点作为参考点，如图2-39b所示，那么：V_B=0V。

2）标出各电流的参考方向，如图2-39b所示。

3）A点电位为V_A，V_A=U_AB，只需要求解到U_AB就可以求出A点的电位了，具体的求解方法需要学习了基尔霍夫定律以后才能完成，所以本题不再继续探讨A点电位值的计算。

【例2-7】如图2-40所示的3个电路，求各点的电位以及U_AC的电压。

解：在3个电路图中，电路中的电流I可根据欧姆定律计算得到

图2-40a中，选择B点作参考点，则V_B=0，则

图2-40b中，选择C点作参考点，则V_C=0，则

图2-40c中，选择A点作参考点，则V_A=0，则

结论：电路中某点的电位是相对的，参考点选择不同，电路中各点的电位也随之改变；电路中两点间的电压值是固定的，与参考点的选择无关。

4.借助电位简化电路图

利用电位的概念，还可以简化电路图，也可使计算更为简单。在电子电路中，为简化电路，一般不画出一端接地（参考点）的直流电压源，而只标出各点的电位值，也就是各点到参考点的电压值。

例如，图2-39电路对应的简化画法如图2-41所示。

【例2-8】分别画出图2-40b和图2-40c的简化电路。

图2-42a和图2-42b分别为图2-40b和图2-40c的简化画法，并且要注意图2-40c的简化画法，习惯上我们把参考点放在电路图的下方位置。

由于图2-40a电路中的直流电压源没有哪一端接到参考点，故不能用简化画法。