在电路分析中，当涉及某个元件或部分电路的电流或电压时，有必要指定电流或电压的参考方向。这是因为电流或电压的实际方向可能是未知的，也可能是随时间变动的，所以在电路图上用箭标或“＋”“－”来标出它们的方向或极性，才能正确列出电路方程。对于电压和电流的方向，有实际方向和参考方向之分，要加以区别。

电流的方向是客观存在的。但在分析较为复杂的电路时，往往难以事先判断某支路中电流的实际方向；对交流而言其方向随时间变化，在电路图上也无法用一个箭标来表示它的实际方向。为此，在分析与计算电路时，有必要指定电流的参考方向，可任意选定某一方向作为电流的参考方向，在电路图中用箭头表示。所选电流的参考方向并不一定与电流的实际方向—致。当电流的参考方向与其实际方向一致时，则电流为正值（见图1-5a）；反之，当电流的参考方向与其实际方向相反时，则电流为负值（见图1-5b）。图中，虚线箭头表示电流的实际方向，实线箭头表示电流的参考方向。显然，在参考方向选定之后电流之值才有正负之分。

图1-5　电流的参考方向

同理，对电路中两点之间的电压也可以任意指定参考方向或参考极性，在电路图中用“＋”（高电位端）、“－”（低电位端）表示。电压的参考方向规定为由“＋”端指向“－”端，即为电位降低的方向。当电压的参考方向与其实际方向一致时，则电压为正值（见图1-6a）；反之当电压的参考方向与其实际方向相反时，则电压为负值（见图1-6b）。图中，“（＋）”“（－）”表示电压的实际方向，“＋”“－”表示电压的参考方向。

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图1-6　电压的参考方向

电压的参考方向除用极性“＋”“－”表示外，也可用双下标表示。例如a、b两点之间的电压Uab，它的参考极性是由a指向b，也就是说a点的参考极性为“＋”，b点的参考极性为“－”。如果参考方向选为由b指向a，则为Uba，Uab＝－Uba。可知在图1-6a中，电压uab为正值，uba则为负值。

在电路图上所标的电流和电压方向，一般都是参考方向，而不是实际方向。当参考方向与实际方向相同时，其值为正，否则为负。它们是正值还是负值，视选择的参考方向而定。

在标定电路中无源元件（如电阻、电感、电容等元件）的电压和电流参考方向时，两者常采用一致的参考方向，称为关联方向；对于电源元件（电压源、电流源），常采用电压与电流不一致的参考方向，称为非关联方向。图1-7中电阻元件R 上电压与电流的参考方向为关联方向，电压源US 上电压与电流的参考方向为非关联方向。

图1-7　电压与电流的关联方向