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电压是差值,不是标签

选择参考节点、换算单位,并计算电阻电压。

两个点定义一个电压

电压是两点之间的电势差。写“节点 A 为 3 V”,表示相对于已规定参考点的 3 V,通常参考点是名为地的节点。地是计算中的参考,并不自动表示连接大地。电池可以为整个参考点相对于房间浮置的电路供电。

定义 VAB=VA−VBV_{AB}=V_A-V_B。A 为 3.3 V、B 为 1.2 V 时,从 A 到 B 的电压为 2.1 V。对调表笔得到 −2.1 V。因此,负值传达的是方向,而不是不可能的电气状态。计算前为节点命名,并在每个方程中保持极性一致。

第一个电阻计算

理想电阻的欧姆定律为 V=IRV=IR。2.2 kΩ 电阻流过 1.5 mA 时,两端电压为 3.3 V:2200×0.0015=3.32200\times0.0015=3.3。这里千与毫的因子抵消,只因指数相反。若改为 220 Ω,相同电流产生 0.33 V。结果出乎意料时,应始终写出一行基本单位的计算。

text
A (3.3 V) --- R = 2.2 kohm --- B (0 V)
                  I = 1.5 mA -->

图中规定电流正方向为 A 到 B,电阻电压正端位于 A。它描述两端关系,并不保证真实电源能够提供所需电流。电源限流、电阻容差和导线电阻都可能改变结果。

连接前先了解测量

保持电路连接,将电压表跨接在两个节点之间。其有限输入电阻成为另一条电路支路;后续将计算这种负载效应。课程采用 3.3 V 或 5 V 电源的低压示例。测量前,记录电源值、参考点、电阻值和预期电压。这种习惯有助于区分接线错误与算术错误。

自己试试

A 和 B 相对于同一地分别为 5 V 和 1.7 V。VAB 和 VBA 是多少?

阅读解释

VAB = 5 − 1.7 = 3.3 V;VBA = −3.3 V。在理想电阻模型下,两点之间的 3.3 kΩ 电阻会流过从 A 到 B 的 1 mA 电流。

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