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任务2.4 电位的计算
在电路分析中经常用到电位这一物理量。有时根据电路中某些点电位的高低直接来分析电路的工作状态。
在电路中任选一点(如图2.30所示O点)为参考点，则某点(如A点)到参考点的电压就叫做这一点的电位(相对于参考点)。用符号UA表示。可知UA＝UAO。
图2.30 电位的计算
自己动手：在下列两种情况下，测量图2.31所示电路中UA0和UBO 的电压（每人一块安全电压线路板，一块万用表，已知：l. U=6V，此时小灯泡亮；
2. U= 一6V，此时小灯泡不亮。）
图2.31自己动手
测量结果：
l. U=6V灯亮时：UAO=6 V，UB0=5.7V。
2. U= 一6V灯不亮时：UAO= 一6V，UBO=0V。
如果Uo=0V，则可以认为：只有当二极管正极电位UA大于二极管负极的电位UB时，电路中才有电流通过，灯泡亮；反之，电路中没有电流通过，灯不亮。因此，根据电路中A点和B点电位大小就可以判断二极管电路中有无电流。利用电路中一些点的电位来分析电路的工作情况，在电子电路中是十分有用的。
电路中各点电位是相对的物理量，若不选定参考点，就无法确定各点的电位值。上述测量中，以O点为参考点，则A点和B点的电位分别为UA=6V，UB=5.7V。这里，参考点O的电位Uo=0V，因此参考点又称为零电位点。零电位点可以任意选定，但一经选定其他各点电位的计算即以该点为准。如果换一个参考点，则各点电位也就不同，即电位随参考点的选择而变化。因此在电路中不指定参考点而谈论各点的电位是没有意义的。
在工程中常选大地作为参考点，电子线路常取公共点或机壳作为电位的参考点，参考点电位为零伏。
电位虽然是指某一点而言，但实际上是两点之间的电压，只不过这第二点是已规定了的，是指参考点。如上述测量中，UA实际上是指A点和O点之间的电压。因此会计算电路中任意两点的电压，也就会计算电路中任一点的电位。
要计算电路中某点的电位，就是从该点出发，沿着任意选定的一条路径到零电位点，则该点的电位就等于这条路径上全部电压的代数和。具体方法和步骤用下面的例题来说明。
例2.13 在图2.30中，已知R1=10Ω、R2=5Ω、R3=3Ω、R4=2Ω；Us1=13V、Us2=6V；I1=0.8A、I2=1A、I3=0.2A。
求：A、B、C各点的电位。
解：各支路电流参考方向和电源电压参考极性如图2.30所示。
1. 选取O点为参考点，即
Uo=0V。
2. C点的电位：可选定C→Us1→O这条最简单的路径，由于只经过电源Us1，显然UC=Us1=13V。
3. B点的电位：选取路径B→R2→O，得
UB=I2R2=1×5=5V
4. A点的电位：选取路径A→Us2→R4→O，得
UA= Us2－I3R4= 6－0.2×2=5.6V
注意：参考点选定以后，电路中各点电位就有了确定的值，但该电位值与计算时所选择的路径无关。因此，例2.13中A、B、C三点电位也可以经过其他路径计算，结果完全相同。例如A点电位可通过三条不同的路径来求出：
UA= Us2－I3R4=I3R3＋I2R2= I3R3－I1R1 ＋Us1=5.6V
从例2.13中还可以看出，电路中两点电压就等于该两端点的电压之差，如
UCB=UC－UB=UC0－UB0=13－5=8V
从上述分析也可以看出，电路中两点电压与所选路径无关，与考点的选择也无关。
如果A、B两点的电位分别记为UA、UB，则UAB=UA一UB。因此，两点间的电压，就是该两点的电位之差，电压的实际方向是由高电位点指向低电位点，所以电压又称为电压降。
自己动手：测量电路中某点的电位和两点间的电压（一人一个安全电压电路，一块万用表）。
知识梳理与总结
本章从任务入手，介绍了直流电路的基本概念、电阻的串联、并联和混联，电位、电能的计算。介绍了用基尔霍夫定律、叠加定理、戴维南定理计算复杂直流电路的基本方法。主要内容如下：
直流电路的特征。
电阻的串联计算。
电阻的并联计算。
电阻的混联计算。
零电位的确定和其它点电位的计算。
电能的计算（焦耳-楞次定律）。
基尔霍夫电压、电流定律及使用条件。
叠加定理及使用条件。
戴维南定理及使用条件。

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