《电工电子学》第一章电路的基本概念与基本定律(课时).总结
第一章 电路的基本概念和基本定律
电路的基本概念和基本定律
伏-安关系： 电压电流关系 （u，i关联参考方向下）
i u e
N
d e dt dLi di L dt dt
di u e L dt
电磁感应定律 感应电动势阻碍电流 变化，且其大小与电 流变化快慢有关
对于线性电感
伏安关系
说明1： 电压与电流的变化率成正比，电感是动态元件 当
如果U 、I方向不 一致该如何？
江苏大学电工电子教研室
电路的基本概念和基本定律
二、功率的计算：
U、 I 为关联参考方向时： U、 I 为非关联参考方向时：
P = UI或 p＝ui
三、功率性质： 若计算结果 P（p） 0
若计算结果P（p） 0
Hale Waihona Puke + u –+
i
i
u –
P = －UI或 p＝－ui
电工技术（电工学I）
第一章 电路的基本概念和基本定律 Basic conception and Laws of circuit
江苏大学电气信息工程学院
School of electric and information，UJS
电路的基本概念和基本定律
内容
1.1 电路的作用与组成
1.2 电路模型 1.3 电流和电压的参考方向 1.4 电路的功率
江苏大学电工电子教研室
电路的基本概念和基本定律
4.关联与非关联参考方向 对任一元件或一段电路 关联方向：
I
与
U
的参考方向一致
a
I U
b
非关联方向：
I
与
U
的参考方向相反
a
1电路的基本概念与基本定律-电工电子学
(b) 电流从“+”流入，故为负载；
(c) 电流从“+”流入，故为负载 ；
(d) 电流从“+”流出，故为电源。
2.功率与功率平衡
功率 设电路任意两点间的电压为 U ,流入此部分电
路的电流为 I， 则这部分电路消耗的功率为:
P UI
W为瓦[特] KW为千瓦
功率平衡：由U＝E－R0I得 UI＝EI－R0I2
返回
物理量参考方向的表示方法
I
a
电 池
灯 泡
+ EU
_
+
R
Uab
_
b
电压
正负号 箭头 双下标
a + U_ ab b
电流：从高电位 指向低电位。
a
Uabb
I
Uab（高电位在前， + R -
低电位在后）
1.4 欧 姆 定 律
欧姆定律：流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
U R I
＋ I
U －
U＝RI （a）
I1 R1
c
+ U3
E1 U1
R2 I2
a
d
- - U4 +
U1＋U4＝U2＋U3
U2 E2 U1－U2－U3＋U4＝0
即 U＝0
电位降取正
b
电位升取负
上式可改写为
I1 R1
c
+ U3
R2 a
- - U4
I2
d
+
E1－E2－R1I1＋R2I2＝0 E1
U1
或 E1－E2＝R1I1－R2I2
U2 E2
U＝E1－U1＝E1－IR01
E1＝U＋R01I＝220
第一章电路的基本概念和基本定律
开关
实际电路
电源
电路模型 3
（1）电源：供给电能的设备。
把其它形式的能量转换为电能。
（2）负载： 消耗电能的设备。
把电能转换为其它形式的能量
（3）中间环节（又称传输控制环节）：
各种控制电器和导线，起传输、分 配、控制电能的作用。
4
1.1.2 电路中的物理量 1、电流
定义 电荷有规律的定向运动即形成电流
(2) 列电路方程：
Uab UR E
UR Uab E
IR
UR R
Uab E R
15Leabharlann R aIR E UR
b U
IR
U
R
E
(3) 数值计算
U 3V
IR
3-2 1
1A
（实际方向与假设方向一致）
U 1V
IR
1 2 1
1A
（实际方向与假设方向相反）
16
（共7 个）
31
(一) 克氏电流定律（KCL）
对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于由节点
流出的电流, 即： I 入= I 出 或者说，在任一瞬 间，一个节点上电流的代数和为 0。 即： I =0
例
I2
I1 I3 I2 I4
I1
I3
或：
I4
I1 I3 I2 I4 0
(二) 克氏电压定律（KVL）
对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，其 电位升等于电位降。或各电压的代数和为 0。
I1
a
I2
即： U 0
R1
R2
例如： 回路 #3
电工电子 第1章 电路基本概念和定律
1-3
电阻元件
有源器件 ：需能（电）源的器件 。
有源器件一般用来信号放大、变换等。 IC、模块等都是有源器件 。 无源器件 ：无需能（电）源的器件 。 无源器件用来进行信号传输，或者通过方向性 进行“信号放大” 。 容、阻、感都是无源器件 。
38
例1.3-1 阻值为2Ω的电阻上的电压电流参考方向关联， 已知电阻上电压 u(t)=4costV,求其上电流 i(t)、消耗的 功率p(t)。 解：因电阻上电压、电流参考方向关联，所以其 上电流
11
1-2
电路变量
若dq(t)/dt为常数， 即是直流电流，常用大写字母I
表示。电流强度的单位是安培(A)， 简称“安”。
1kA 10 A
3
1mA 10 A 1uA 10 A
规定正电荷运动的方向为电流的实际方向。 12
6
3
1-2
1.2.2 电压
电路变量
两点之间的电位之差即是两点间的电压。从电
荷电场力所做的功为 1J。常用千伏(kV)、 毫伏(mV)、微伏(μV)作电压单位。 电路中，规定电位真正降低的方向为电 压的实际方向。（选定任意点为参考点，规定电位为0） 14
1-2
一、问题提出：
电路变量
在复杂的电路里，电流、电压的实际方向是
不易判别的，或在交流电路里，两点间电流、电
压的实际方向是经常改变的，这给实际电路问题 的分析计算带来困难。
c 点移动至 b 点，电场力做功应为-12J，所以计算 c 点电位
时算式中要用-12。应用电压等于电位之差关系，求得
U ab Va Vb 2 0 2V U bc Vb Vc 0 ( 3) 3V
23
《电工电子学》知识点
第一章、电路的基本概念和基本定律一、基本概念：1、电路：电流的通路。
作用：实现电能的转传输和转换；传递和处理信号。
2、电源：供应电能的设备。
将其它形式的能量转换成电能3、负载：取用电能的设备。
将电能转换为其它形式的能量。
4、中间环节：连接电源和负载的部分。
起传输和分配电能的作用。
5、电路分析：在已知电路结构和元件参数的条件下，讨论电路的激励与响应之间的关系。
6、激励：电源或信号源的电压或电流叫激励。
7、响应：由于激励在电路各部分产生的电压和电流叫响应。
8、电路模型：由一些理想电路元件所组成的电路，称电路模型，简称电路。
9、电压和电流的方向：（1）电流的方向：1实际方向：规定正电荷定向运动的方向或负电荷定向移动的反方向为电流的实际方向。
2参考方向：在电路分析和计算时，可任意选定某一方向作为电流的方向，称为参考方向，或称为正方向。
在电流的参考方向选定后，凡实际电流（电压）的方向与参考方向相同时，为正值；凡实际电流（电压）的方向与参考方向相反时，为负值（2）电压的实际方向：规定由高电位（“+”极）端指向低电位（“-”极）端，即为电位降低的方向。
电源电动势的实际方向：规定在电源内部由低电位端指向高电位端，即电位升高的方向。
注：电路图上所标的电流、电压、电动势的方向，一般都是参考方向。
电流的参考方向通常用箭头表示；电压的参考方向除用“+”、“—”表示外，还常用双下标表示。
例：表示a 点的参考极性为“+”，b 点的参考极性为“-”。
故有：10、1V 的含义：表示当电场力把1C 的电荷从一点移动到另一点所做的功为1J 时，这两点间的电压为1V.11、电位：两点间的电压就是两点的电位差。
计算电位时，必须选定电路中某一点作为参考点，它的点位称为参考电位，通常设参考电位为零。
比参考电位高的为正，低点为负。
参考点在电路图上通常标上“接地”符号。
二、基本规律：1、Ⅰ.部分电路欧姆定律：流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，即：式中R 为该段电路的电阻。
电工电子技术第1章 电路的基本概念和基本定律
i6 i 2 i1
1.6.2 基尔霍夫电压定律（KVL）
在集中参数电路中, 任何时刻, 沿着任一个回路绕行一周, 所有支路电压的代数和恒等于零, 这就是基尔霍夫电压定律, 简 写为KVL, 用数学表达式表示为
u 0
（1.16）
在写出式（1.16）时, 先要任意规定回路绕行的方向, 凡支 路电压的参考方向与回路绕行方向一致者, 此电压前面取“+” 号, 支路电压的参考方向与回路绕行方向相反者, 则电压前面取
例1.2 有220V, 100 W灯泡一个, 其灯丝电阻是多少？每天 用5h, 一个月（按30天计算）消耗的电能是多少度？
解 灯泡灯丝电阻为
R U
2
220 100
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
484
P
一个月消耗的电能为
W PT 100 10
3
5 30 15 kW h 51 度
式中, R是元件的电阻, 它是一个反映电路中电能消耗的电路 参数, 是一个正实常数。式中电压用V 表示, 电流用A表示时,
电阻的单位是欧［姆］, 符号为Ω。电阻的十进倍数单位有千
欧（kΩ）、 兆欧（MΩ）等。 电流和电压的大小不成正比的电阻元件叫非线性电阻元
件, 本书只讨论线性电阻电路。
令G=1/R, 则式（1.7）变为
电流为零的电流源相当于开路。
i ＋
u
is
u
0
Is
i
－
(a )
(b )
图1.9 电流源及直流电流源的伏安特性
电流源发出的功率为
p ui
p＞0, 电流源实际是发出功率; p＜0, 电流源实际是接受
功率。
电工技术第一章 电路的基本概念和基本定律习题解答
第一章 电路的基本概念和基本定律本章是学习电工技术的理论基础，介绍了电路的基本概念和基本定律：主要包括电压、电流的参考方向、电路元件、电路模型、基尔霍夫定律和欧姆定律、功率和电位的计算等。
主要内容： 1．电路的基本概念（1）电路：电流流通的路径，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成的系统。
（2）电路的组成：电源、中间环节、负载。
（3）电路的作用：①电能的传输及转换；②信号的传递及处理。
2．电路元件及电路模型（1）电路元件：分为独立电源和受控电源两类。
①无源元件：电阻、电感、电容元件。
②有源元件：分为独立电源和受控电源两类。
（2）电路模型：由理想电路元件所组成反映实际电路主要特性的电路。
它是对实际电路电磁性质的科学抽象和概括。
采用电路模型来分析电路，不仅使计算过程大为简化，而且能更清晰地反映该电路的物理本质。
（3）电源模型的等效变换①电压源及电阻串联的电路在一定条件下可以转化为电流源及电阻并联的电路，两种电源之间的等效变换条件为：0R I U S S =或0R U I SS =②当两种电源互相变换之后，除电源本身之外的其它外电路，其电压和电流均保持及变换前完全相同，功率也保持不变。
3．电路的基本物理量、电流和电压的参考方向以及参考电位 （1）电路的基本物理量包括：电流、电压、电位以及电功率等。
（2）电流和电压的参考方向：为了进行电路分析和计算，引入参考方向的概念。
电流和电压的参考方向是人为任意规定的电流、电压的正方向。
当按参考方向来分析电路时，得出的电流、电压值可能为正，也可能为负。
正值表示所设电流、电压的参考方向及实际方向一致，负值则表示两者相反。
当一个元件或一段电路上的电流、电压参考方向一致时，称它们为关联参考方向。
一般来说，参考方向的假设完全可以是任意的。
但应注意：一个电路一旦假设了参考方向，在电路的整个分析过程中就不允许再作改动。
（3）参考电位：人为规定的电路种的零电位点。
电工学讲义资料第1章电路的基本概念与基本定律
电阻元件
总结词
电阻元件在电路中的作用是实现电压和电流的转换关系。
详细描述
在电路中，电阻元件可以用于实现电压和电流的转换关系。通过在电阻元件上 施加电压，可以产生电流；同时，通过在电阻元件上施加电流，也可以产生电 压。这种转换关系是线性电阻元件的基本特性之一。
电阻元件
总结词
电阻元件的参数包括标称阻值、额定功率和误差等。
需考虑三相之间的相位关系，以准确描述三相电压、电流的变化规律。
感谢您的观看
THANKS
VS
详细描述
在交流电路中，电感元件可以用于实现电 磁感应和滤波等作用。通过选择适当的电 感值，可以滤除电路中的高频噪声或干扰 信号，提高电路性能；同时，电感元件也 可以用于实现电磁感应，将磁场能转换为 电能或热能等其他形式的能量。
电感元件
总结词
电感元件的参数包括标称电感、品质因数和误差等。
详细描述
电容元件是一种被动元件，其作用是存储电能。在电路中，电容元件通过电场来存储电能 ，从而控制电路中的电压和电流。电容元件的电容量通常由其电介质、极板面积和极板间 距决定。
总结词
电容元件在电路中的作用是实现交流信号的滤波和耦合。
电容元件
• 详细描述：在交流电路中，电容元件可以用于实现信号的滤波和耦合。通过选择适当的电容值，可以滤除电路中的噪声或 干扰信号，提高电路性能；同时，电容元件也可以用于耦合不同电路部分之间的信号，实现信号传输和控制。
电工学讲义资料第1章电路 的基本概念与基本定律
目录
• 电路的基本概念 • 基本电路元件 • 电路的基本定律 • 电路的分析方法 • 电路的暂态分析
01
电路的基本概念
电路的组成
01
电路每章知识点总结
电路每章知识点总结1.1 电路的基本概念电路是由电子器件（如电压源、电流源、电阻、电容、电感等）连接在一起，在其中电子流动的路径。
电路分为直流电路和交流电路。
1.2 电路元件的基本特性电路元件包括电阻、电容、电感、电源等。
电阻是电压和电流之间的关系，电容是电压与电荷之间的关系，电感是电流对电压的延迟响应。
1.3 电路的基本定律基本电路定律包括基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律和欧姆定律。
基尔霍夫电流定律是指在交汇节点处，每一支路的电流之和等于零；基尔霍夫电压定律是指在闭合回路内，各支路电压的代数和等于零；欧姆定律是指电流和电压成正比关系。
第二章：直流电路2.1 直流电路的基本特点直流电路是指电流的方向始终保持不变的电路。
在直流电路中，电流的大小和方向都是固定的。
2.2 直流电路的分析方法直流电路的分析方法包括节点分析法和支路电流分析法。
节点分析法是一种用来分析电路的计算方法，在计算中用到的量有节点电压、支路电流和等效电阻等概念。
支路电流分析法是指在电路分析中，将电路看做由一系列电流的支路构成的。
2.3 直流电路中的电压源和电流源直流电路中的电压源和电流源分别是用来提供恒定电压和恒定电流的器件。
第三章：交流电路3.1 交流电路的基本特点交流电路是指电流方向和大小在一定时间内均不是固定的电路。
在交流电路中，电流的方向和大小都是随时间变化的。
3.2 交流电路中的频率与周期频率是指单位时间内一个周期内的变化次数，单位是赫兹（Hz）。
周期是指波形图中一个完整的波形图的时间间隔。
3.3 交流电路中的交流电压与交流电流交流电压和交流电流是指在交流电路中，电压和电流都是随时间变化的。
第四章：电路分析方法4.1 等效电路分析法等效电路分析法是讲把一个复杂的电路分析成一个简单的电路，分析其特性表现。
4.2 非线性电路的分析方法非线性电路是指电路中的电压和电流之间呈现非线性关系的电路，其分析方法与线性电路不同。
4.3 交叉耦合电路的分析方法交叉耦合电路是指电路中不同元件之间存在相互影响的情况，其分析方法需考虑这些影响因素。
电工学 第1章 电路的基本概念与基本定律
– +
1.2.5 功率和能量
（1）功率 单位时间内电场力所做的功。
关联参考方向 p = ui
非关联参考方向 p =－ui
若 p＞0，表示（电路元件）消耗电能——负载；
若 p＜0，表示 （电路元件）发出电能——电源。
返回
1.2 电路的基本物理量
（2）能量 计算时间内电场力做正功，消耗或吸收电能；电
场力做负功，提供或产生电能。能量的大小与电场力所
Байду номын сангаас
u
u
R
–
O
i
W 0，电阻是耗能元件。
返回
1.3 基本电路元件
1.3.2. 电感
Ψ Φ
(1) 电压和电流关系 Ψ = Φ = =
Ψ
L = −
= −
u eL L
(2) 功率和能量
du
p ui Cu
dt
eL
u
N
i
1
W uidt Lidi Li 2
第1章 电路的基本概念与基本定律
a
+
E
–
I
+
U
R0
b
–
S
d
R
c
第1章 电路的基本概念与基本定律
本章要求：
1.了解电路模型概念，掌握电路基本物理量的参考方向。
2.掌握欧姆定律。
3.理解电路的工作状态。
4.掌握电路基本元件的电压电流关系、功率和能量。
5.掌握基尔霍夫电流定律和电压定律。
6.掌握电路中电位的计算方法。
通过的电流为0.28A，求在不同参考方向下电压、电流的值。
电工技术--第一章电路的基本概念与基本定律
第一章电路的基本概念与基本定律知识要点一、内容提要直流电路的基本概念和基本定理是分析和计算电路的基础和基本方法。
这些基础和方法虽然在直流电路中提出，但原则上也适用于正弦交流电路及其它各种线性电路。
并且，这些方法也是以后分析电子线路的基础。
本章重点讲述电路中几个基本物理量、参考方向、电路的工作状态及基本定律。
二、基本要求1.了解电路模型及理想电路元件的意义；2.能正确应用电路的基本定侓；3.正确理解电压、电流正方向的意义；4.了解电路的有载工作、开路与短路状态，并能理解电功率和额定值的意义；5.熟练掌握分析与计算简单直流电路和电路中各点电位的方法。
三、学习指导本章重点讲述了三个问题：电压、电流和参考方向。
同时，对克希荷夫定律和电路中电位的概念及计算进行了详细的分析推导和计算。
虽然这些问题都比较简单，但由于它们贯穿电工学课程始终，所以读者应通过较多的例题和习题逐步建立并加深这些概念，使之达到概念清晰，运用自如灵活，能解决实际问题的目的。
1.1 电路的组成及作用在学习本课程中，首先应掌握电路的两大作用（即强电电路电的传输、分配和转换；弱电电路中是否准确地传递和处理信息），及其三大组成部分（即电源、中间环节、负载）。
要特别注意信号源与一般电源的概念与区别：信号源输出的电压与电流的变化规律取决于所加的信息；电源输出的功率和电流决定于负载的大小。
1.2 电路模型由理想电路元件组成的电路；其中理想电路元件包括电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。
电源的电压或电流称为激励；激励在各部分产生的电压和电流称为响应。
1.3 电路的几个基本物理量若要正确地分析电路，必须先弄清楚电路中的几个基本物理量。
因为电流、电压和电动势这些物理量已在物理课中讲过，但是本章主要讨论它们的参考方向（正方向）和参考极性。
在本章学习的过程中应注意两点：第一，在分析任何一个电路中列关系式时，必须首先在电路图上标明电压、电动势和电流的参考方向和参考极性；第二，考虑电压和电流本身给定的正负，即要注意两套正负符号。
第一章 电路的基本概念和基本定律
第一章电路的基本概念和基本定律电路的基本概念和基尔霍夫定律是电工技术和电子技术的基础。
§1-1 电路中的物理现象和电路模型一、实际电路电路：由电气器件或设备，按一定方式连接起来，完成能量的传输、转换或信息的处理、传递。
组成：电源、负载和中间环节。
日光灯实际电路二、理想电路元件、电路模型实际电路的分析方法：用仪器仪表对实际电路进行测量，把实际电路抽象为电路模型，用电路理论进行分析、计算。
1、理想电路元件实际的电路是由一些按需要起不同作用的元件或旗舰所组成，如发电机、变压器、电动机、电池、电阻器等，它们的电磁性质是很复杂的。
例如：一个白炽灯在有电流通过时，如下图所示：为了便于分析与计算实际电路，在一定条件下常忽略实际部件的次要因素而突出其主要电磁性质，把它看成理想电路元件。
2、电路模型将实际电路中的元件用理想电路元件表示、连接，称为实际电路的电路模型。
如下图所示：U S三、电路的分类1、分布参数电路电路本身的几何尺寸相对于工作波长不可忽略的电路。
2、集中参数电路如果电路本身的几何尺寸l相对于电路的工作频率所对应的波长λ小的多，则在分析电路时可以忽略元件和电路本身几何尺寸。
例如：工作频率为50Hz，波长λ=6000km，所以在工频情况下，多数电路满足l<<λ，可以认为是集中参数电路。
集中参数电路分为：线性电路（元件参数为常数）★非线性电路（元件参数不为常数）§1-2电路中的基本物理量一、电流及电流的参考方向1、电流：带电粒子或电荷在电场力作用下的定向运动形成的电流。
dtdqi =（单位时间内通过某一截面的电荷量） 电流的单位：A （安培）、kA （千安）、mA(毫安）、μA （微安）A 10A 1 , A 10mA 1 , A 10kA 1-633===-μ2、电流的参考方向电流的实际方向：正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向（客观存在） 电流的参考方向：任意假定。
实际方向（2A ）（参考方向与实际方向相同）A)2( 0=>i i 实际方向（2A ）（参考方向与实际方向相反）A)2( 0-=<i i二、电压、电位及电压的参考方向1、电位（物理中的电势）电场力把单位正电荷从一点移到参考点所做的功。
电路所有知识点总结
电路所有知识点总结一、电路的基本理论1、电路基本概念电路是由电子元器件和电子元器件之间的连接方式组成的，能够实现特定功能的电气网络。
根据电路的连接方式和功能，电路可以分为串联电路、并联电路、混合电路等多种类型。
2、电流、电压和电阻电流是电荷载体在电路中传输的数量，通常用符号I表示，单位为安培(A)。
电压是电路中电荷载体的势能差，通常用符号U表示，单位为伏特(V)。
电阻是电路中对电流的阻碍作用，通常用符号R表示，单位为欧姆(Ω)。
3、基本电路定律欧姆定律：在恒定温度下，电流通过一个电阻与其两端的电压成正比，即I=U/R。
基尔霍夫定律：电路中的电流和电压分布满足电流守恒和能量守恒的原则，即电路中的所有分支电流的代数和等于零，电路中的所有电压降的代数和等于零。
4、电路的稳态分析方法稳态分析是指分析电路工作在稳定状态下的电流和电压分布情况。
常用的稳态分析方法有节点电流法、支路电压法、复分析法等。
5、交流电路和直流电路交流电路是指电源提供交流电的电路，直流电路是指电源提供直流电的电路。
在分析交流电路时需要考虑频率、相位等因素，而在分析直流电路时通常可以简化计算。
6、功率与能量电路中的功率是指电功的速率，通常用符号P表示，单位为瓦特(W)。
电路中的能量是指电流和电压的相互转换产生的能量。
电路中的功率和能量是电路分析和设计的重要参考依据。
二、电子元器件的基本特性1、电阻器电阻器是限制电流的元件，通常用于限制电路中的电流大小。
电阻器的主要特性包括阻值、功率、温度系数等。
2、电容器电容器是用于存储电荷的元件，通常用于电路中的滤波、耦合、延时等功能。
电容器的主要特性包括电容量、工作电压、损耗等。
3、电感器电感器是利用电磁感应原理工作的元件，通常用于电路中的滤波、耦合、储能等功能。
电感器的主要特性包括感值、工作电流、损耗等。
4、二极管二极管是一种非线性元件，通常用于电路中的整流、稳压、开关等功能。
二极管的主要特性包括正向导通特性、反向截止特性、反向击穿电压等。
第1章电路的基本概念与基本定律汇总
2A
A
+ 6V － +
B 3V －
+ C －3V
－
例题用图
PC=UCIC=(－3)×2=－6(W)
吸收电功率－6W，就是 发出+6W，表明元件C 是 电池。
1.1.4 电阻的串联及并联
1．电阻的串联
+
i
R1
+ u1 －
+
u
R2 u2 －
+
－
Rn u－n
i
+
u
R
－
分压公式
uk
Rk i
Rk R
u
n个电阻串联可等效为一个电阻
US
U
US
U
－
－
O
I
（a）
（b）
（c）
1.2.2 理想电流源
能够独立产生电流的电路元件称为电流源。
理想电流源特点：
（1）电流源产生并输出的电流恒定，即输出电流 与其端电压无关。 （2）端电压的大小由其外接的电路有关。
电流源的符号见下面图（a），也可以画成图（b） 。 图（c）是电流源的伏安特性。
I
电源与负载没有接通 为闭合回路。
I
E
特征: I=0
Ro
U0
R
U = U0 = E 电源端电压 ( 开路电压 )
P = 0 负载功率
有I
电路中某处断开时的特征:
源
+
1. 开路处的电流等于零；
电 路
U –
I =0
2. 开路处的电压 U 视电路情况而定。
3. 电源短路
I
电源外部端子被短接 E
《电工电子技术》课件 01第1章 电路的基本概念与定律
电
路
的
根
本
概
念
电 路
元
件
1 无源元件
（1）电阻元件
非线性电阻在电路中的符号如左图所示，它不遵循欧姆定律，其两端 的电压与流过的电流不成正比关系。非线性电阻R不是一个常数，它随电 压和电流的变化而变化，其伏安特性曲线是一条曲线，如下图所示。
第1章 电路的基本概念与定律
第 28 页
1.1
电
路
的
根
本
概
念
第1章 电路的基本概念与定律
1 电流
第6页
1.1
电
路
的电 根路
本的
概根
念
本 物
理
量
在电场力的作用下，电荷有规则地定向移动就形成了电流。 习惯上规定电流的方向为正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向， 它是客观存在的，称为电流的实际方向。电流的大小为单位时间内通过导 体横截面的电量，称为电流强度，简称电流，用i表示，即
第 18 页
I E R0 R
U E IR0
第1章 电路的基本概念与定律
1 通路工作状态
1.1
电
路
的
根电
本路
概的
念
工 作
状
态
（2）功率与功率平衡
EI UI I 2R0
PE P P0
上式称为功率平衡式，它表明，整个电路的功率是 平衡的，即由电源发出的功率等于电路各部分所消耗的 功率之和。
第 19 页
第4页
1.1
电
路
的电 根路
本的
概组
念
成 和
作
用
电路是电流的通路，它是由电源、负载和中间环节三局部按一定方 式组合而成的。
《电工电子技术基础教学资料》第1章 电路基本概念和基本定律
1. 电路及其组成
简单地讲，电路是电流通过的路径。实际电路通常由各种电路实体部件（如电 源、电阻器、电感线圈、电容器、变压器、仪表、二极管、三极管等）组成，每一 种电路实体部件具有各自不同的电磁特性和功能。人们按照需要，把相关电路实体 部件按一定方式进行组合，就组成了一个个电路。如果某个电路元器件数很多且电 路结构较为复杂，则又称为电路网络。
第1章 电路基本概念和基本定律
1.2 电流、电压及其参考方向
小提示
电流值的正负在设定参考方向的前提下才有意义。在本书中，电 路图上所标的电流方向均为参考方向。电流的实际方向和参考方向的 关系可以用图1-6表示。
编辑PPT
第1章 电路基本概念和基本定律
1.2 电流、电压及其参考方向
1.2.2 电压及其参考方向
故元件2吸收电能，元件3放出电能。 整个电编辑路PPT 功率为
第1章 电路基本概念和基本定律
1.3 电功率及电能的概念和计算
1.3.2 电能
电路在一段时间内消耗或提供的能量称为电能。电路元件在t0到t时间内消耗或 提供的能量为
直流时为
在国际单位制中，电能的单位是焦耳（J）。1 J等于功率为1 W的用电设备正常 工作时在1 s内消耗的电能。通常电业部门用“度”作为单位测量用户消耗的电能， “度”是千瓦时（kW·h）的简称。1度（或1千瓦·时）电等于功率为1千瓦的元件 正常工作时在1小时内消耗的电能。即
二是实现对电信号的传递、变换、储存和处理 的电路。
编辑PPT如图1-2所示是一个扩音机的工作过程。话筒将 声音的振动信号转换为电信号，即相应的电压和电 流，经过放大这类电路特点是功率低、电 流小。
第1章 电路基本概念和基本定律
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1 1 1 1 R R1 R2 Rn
分流公式
+
i i1
R1
i2
R2
R2 i1 i R1 R2
R1 i2 i R1 R2
理想电流源的串联与并联：
IS1 IS2 IS3 IS
并联
IS= ISk
注意参考方向
IS= IS1+ IS2 － IS3
串联
电流相同的理想电流源才能串联，且每个恒流 源的端电压均由它本身及外电路共同决定。
想想
US
练练
在电路等效 的过程中，与理 想电流源相串联 的电压源不起作 用；与理想电压 源并联的电流源 不起作用。 is=is2-is1
KVL通常用于闭合回路，但也可推 广应用到任一不闭合的电路上。 例：列出下图的KVL方程
a + uab b － + us3 －
i1
+ us1 －
R1
i4
+ us2 －
i2
R2
uab us3 i3 R3 i2 R2 us 2 i1R1 us1
uab us3 i3 R3 i2 R2 us 2 i1R1 us1 0
导线 理想化 电源
I
电 池
灯 泡
+
_ 电源 E
R
U
理想化 元件
负载
今后我们分析的都是 电路模型，简称电路。
1-１电路中的物理量及其正方向
电路分析的主要任务在于分析求解电路物理 量，其中最基本的电路物理量就是电流、电 压和功率。
一、电流
电荷的定向移动形成电流。
电流的大小用电流强度表示，简称电流。
电流强度：单位时间内通过导体截面的电荷量。
欢迎学习
《电工电子学》课程
青海大学水电系电工教研室 编
学分：4
学时：64（48+16）
在高等工业学校非电专业的教学计划中，本课程是一门实践 性较强的技术基础课程。它的任务是使学生通过对本大纲规 定的全部教学内容的学习，获得电工和电子技术方面的技术 理论、基本知识和基本技能，为学习后续课程以及今后从事 工程技术工作打下必要的基础。
表述一 在任一瞬时，流入任一结点的电流之和必 定等于从该结点流出的电流之和。
i入 i出
所有电流的符号均取为正。
表述二 在任一瞬时，通过任一结点电流的代数和 恒等于零。
i 0
可假定流入结点的电流为正，流出结点 的电流为负；也可以作相反的假定。
KCL通常用于结点，但是对于包围 几个结点的闭合面也是适用的。
du i C dt
+ u
二、有源元件
1、电压源与电流源
（1）伏安关系 电压源：u=uS 电流源： i=iS
端电压为us，与流过电
压源的电流无关，由电
流过电流为is，与电源
两端电压无关，由电
源本身确定，电流任意
，由外电路确定。
源本身确定，电压任
意，由外电路确定。
（2）特性曲线与符号
电压源
u Us O t
IS
IS
？ US
US US2 US1 IS2
？
IS
？
IS
IS1
2、实际电源模型及其等效变换
U Us I Ro + Us － + U － Is Ro I + U
－ I Is (a)实际电源的伏安特性 (b)电压源串联内阻的模型 (c)电流源并联内阻的模型
0
实际电源的伏安特性
U U s IRo
( b)
I=- 2A + U =5V (c) －
P>0，吸收10W功率，负载性。
1-２电路元件
常见的电路元件有电阻元件、电容 元件、电感元件、电压源、电流源。 电路元件在电路中的作用或者说它
的性质是元件
1、电阻元件
电阻元件是一种消耗电能的元件。 伏安关系（欧姆定律）： 关联方向时： u =Ri 功率： 非关联方向时： u =－Ri 符号：
i
R －
2
+ u
u p ui Ri R
2
2、电感元件
电感元件是一种能够贮存磁场能量的元 件，是实际电感器的理想化模型。 伏安关系：
di uL dt
di u L dt
符号：
i
L + u －
只有电感上的电流变化时，电 感两端才有电压。在直流电路 中，电感上即使有电流通过， 但ｕ＝０，相当于短路。
I3
Is
R5 R1 I1 R2
I
(接上页) Is
I3
R3 R4
R5
I R4 I1+I3
Is
R1//R2//R3
R5
I I1+I3 R4 R1//R2//R3
(接上页)
IS
Rd + I Ud
R5 R4 E4 + -
U d I1 I 3 R1 // R2 // R3 R d R1 // R2 // R3 U 4 I S R4
电流源
i Is O u
us + － U s + －
is
（4）恒压源和恒流源的串、并联 理想电压源的串联与并联：
+ US1_
－
º + US _ º I + 5V _
串联
US= USk
注意参考方向
US= US1－ U S2
US2 + I + 5V _ + 5V _
并联
电压相同的电压 源才能并联，且 每个电源的电流 不确定。
例：求图示各元件的功率。
－
+ U =5V ( a) I=- 2A
（a）关联方向， P=UI=5×2=10W， P>0，吸收10W功率，负载性。
（b）关联方向， P=UI=5×(－2)=－10W，
+ U =5V
－
P<0，产生10W功率，电源性。 （c）非关联方向，
P=－UI=－5×(－2)=10W，
i3
R3
i5
１-４电路的两种基本分 析方法
一、电阻的串联及并联
具有相同电压电流关系（即伏安关系， 简写为VAR）的不同电路称为等效电路， 将某一电路用与其等效的电路替换的过程 称为等效变换。将电路进行适当的等效变 换，可以使电路的分析计算得到简化。
1、电阻的串联
+
i
R1 R2 Rn
u
+ u1 － + u2 － + un －
Ｌ称为电感元件的电感，单位是亨利（Ｈ）。
3、电容元件
电容元件是一种能够贮存电场能量的元 件，是实际电容器的理想化模型。 伏安关系： 符号：
i C －
只有电容上的电压变化时，电容 两端才有电流。在直流电路中， du i C 电容上即使有电压，但ｉ＝０， dt 相当于开路，即电容具有隔直流 的作用。（隔直通交） C称为电容元件的电容，单位是法拉（F）。
dq i dt
大写 I 表示直流电流 小写 i 表示电流的一般符号
电流的方向用一个箭头表示。 正电荷运动方向规定为电流的实际方向。 任意假设的电流方向称为电流的参考方向。
参考方向 a 实际方向 (a) i>0
i
b a
参考方向
i
b
实际方向 (b) i<0
如果求出的电流值为正，说明参考方向 与实际方向一致，否则说明参考方向与实际 方向相反。
本课程与大学物理紧密相连.其中电路的电阻串并联,电路的 基本物理量,欧姆定理,电路的参数,磁场的基本物理量,磁性 材料的磁性能及整流电路等均已在物理课中讲过,这些知识 均运用到本课程中.
学习要求：理解基本概念、基本理论和分析方法 学用结合，举一反三，融会贯通 处理好课上课下、复习与习题的关系 每次课约2个习题的作业，每章学习完 成后交1次作业 及时提问，有听课笔记，独立完成作业 完整掌握课程体系，培养自学能力 按要求参加实验 培养良好的实验素质 掌握常用实验仪器的功能及使用方法 注重实践技能的培养 理论与实践相结合，互相促进，全面提高 认真预习实验，按时完成实验预习报告， 及时完成实验报告
i
+ u － R
－
n个电阻串联可等效为一个电阻
R R1 R2 Rn
分压公式
+ u
i
R1 R2
R1 u1 u R1 R2
R2 u2 u R1 R2
－
+ u1 － + u2 －
2、电阻的并联
i
+ u －
i i1
R1
i2
R2
in
Rn
+ u － R
n个电阻并联可等效为一个电阻
的电动势。
dW e dq
电动势的实际方向与电压实际方向相反，
规定为由负极指向正极。
三、电功率
电场力在单位时间内所做的功称为电功率， 简称功率。
dW p dt
非关联方向时：
p =－ui
功率与电流、电压的关系：
关联方向时：
p =ui
p＞0时吸收功率（负载性质）， p＜0时放出功率（电源性质）。
I=2A
与电流方向的处理方法类似， 可任选一方向为电压的参考方向
a + u1 － b a － u2 + b
例： 当Va =3V，Vb = 2V时 u1 =1V
u2 =－1V
最后求得的u为正值，说明电压的实际方向 与参考方向一致，否则说明两者相反。
对一个元件，电流参考方向和电压参考方向
可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常
U s I s Ro