第章 电路的基本概念与基本定律()
电路的基本概念和基本定律
总而言之，虽然实际电路种类繁多，但从本质上 来说，都是由电源、负载和中间环节三部分组成，因 此又称为组成电路的三要素。
1.1.2 电路模型
实际中的电路种类很多，较复杂的电路中有成千上万个元 器件，所以用实物画出的电路元器件让人们直观就认出来是什 么肯定是不现实的，例如图1.1所描述的手电筒电路是最简单的 电路，虽然人们一眼就能认出哪个是电池、哪个是开关、哪个 是灯泡，但画起来很烦，就不要说更复杂的电路了，所以人们 把组成电路的实际元器件加以理想化。采用足以反映实物主要 性质的一些符号来近似代替所用的元器件，这些符号就称为元 件的模型，用这些符号画出的电路图就称为电路模型。这里给 出电路中最基本的三种元器件，理想电阻、电容、电感的元件 模型，分别如图1.2(a)、(b)、(c)所示。
图1.2 理想化电路元件模型
关于理想化，这里还要强调一下：所谓“理想”，是指对 某一个元件仅仅是近似它的主要功能，而有些影响在某种条件 下是可以忽略不计的，例如一个电感元件是用漆包铜线绕制而 成，那么用的这一段铜线就会存在一些电阻，而所绕的电感元 件的线圈之间也会存在一些分布电容，在理想电感中把存在的 微量电阻和电容都忽略不计了。所以说，真正理想电路元件在 实际中并不存在，但又源于实际电路中，这种只抓主要矛盾的 方法在电路分析中起到重要作用。
(1) 电源：它是向电路提供电能的装置，其作用是可以 将其他形式的能量，如化学能、光能、热能、机械能 等非电能转换为电能。
(2) 负载：它是电路中的用电器，各种负载进行能量转 换的形式各有不同，如电灯是将电能转变成热能和光 能。
(3) 中间环节：它是利用各种元部件将电源和负载连接 起来构成闭合电路，并对整个电路起着传输和分配能 量、控制、保护和测量的作用。
于很小的电流可用毫安(mA)、微安(μA)甚至用纳安(nA)，它们 之间的换算关系为
电路原理 第1章 电路的基本概念与基本定律
1.2.3 电功率
1. 电功率的定义 电功率的定义 图1.11(a)所示方框为电路中的一部分a、b段，图中采用了关 联参考方向，设在dt时间内，由a点转移到b点的正电荷量为dq， ab间的电压为u，根据对式(13)的讨论可知，在转移过程中dq失去 的能量为
dω (t ) = u (t )dq (t )
I1 a b I3 I2 c
d
图1.4例1.1图
1.2.2 电压及其参考方向 电压及其参考方向 1. 电压的定义及单位
u=
dω dq
（1—3）
在电路中，电压的单位为伏特，简称伏(V)，实用中还有千 伏(kV)，毫伏(mV)和微伏(µV)等。 2. 用电位表示电压及正负电压的讨论 （1—4） （1）如果正电荷由a点移到b点，获得能量，由a点到b点为电 位升(电压升)，即 u ab = u a − ub < 0 （2）如果电荷由a点移到b点， 失去能量， 则a点为高电位端 (正极)， b点为低电位端(负极)由a点到点b为电位降(电压降)， 即 u ab = u a − ub > 0 3.直流电压的测量 直流电压的测量 在直流电路中， 测量电压时， 应根据电压的实际极性将直流 电压表跨接在待测支路两端 。
电路模型与电路图 所谓电路模型，就是把实际电路的本质抽象出来所 构成的理想化了的电路。将电路模型用规定的理想元件 符号画在平面上形成的图形称作电路图。 图1.1就是一个 最简单的电路图。
＋ US － RS RL
图1.1电路模型图
1.2 电路变量
电学中几个重要的物理量，如：电流 电压 电功率 电流、电压 电功率和 电流 电压、电功率 电能量等是研究电路过程中必然要涉及的电路变量。 电能量 1.2.1 电流及其参考方向 1. 电流的表达式及单位 dq i= （1—1） dt q （1—2） I= t 国际单位制(SI)中，电荷的单位是库仑(C)，时间的单 位是秒(s)，电流的单位是安培， 简称安(A)， 实用中还有 毫安(mA)和微安(µA)等。
【学习】第1章电路的基本概念与基本定律
参考方向：分析计算时，任意设定， 电路中用箭头表示。
根据计算结果的正负确定实际方向：
若计算结果为正，则实际方向与参考方向一致； 若计算结果为负，则实际方向与参考方向相反。
参 考 方 向 元 件
实 际 方 向 I＞ 0
参 考 方 向 元 件
实 际 方 向 I＜ 0
例： I aR
若 I = 2A，则电流从 a 流向 b； b 若 I = –2A，则电流从 b 流向 a 。
电 压 uab
dW电场力 dq
概念：电荷在导体中作定向运动时，一定要受到 力的作用。如果这个力源是电场，则电荷运动就 要消耗电场能量，或者说电场力对电荷作了功。 为衡量电场力对电荷作功的能力，引入一新的物 理量——电压
大小：a、b两点间电压 Uab 在数值上等于电场 力把单位正电荷从a点移到b点所作的功。也就 是单位正电荷在移动过程中所失去的电能。
电流源或电压源所在支路 —— 受控支路 控制电流或电压所在支路 —— 控制支路
编辑ppt
U1
U1
UU1
I1
I1
U r I1
U1
gU1
I2 gU1
I1
I1
编辑ppt
I2 I1
电路中的基本物理量
例：下U2图=-所3V示,U电3=路2V为,I1某=电2A路,I2的=4一A部,I3分=-，1A已,求知各U元1=件4吸V,
电气器件－－泛指实际的电路部件， 如电阻、电容器、电感线圈、晶体 管、变压器等。
编辑ppt
电子学概论
电路－由电气器件按一定方式连接起 来的电流的电源通：路可。将其他形式的能量转换成电能、向
电路提供电能或电信号的设备。 电路组成 负载： 可将电能转换成其他形式的能量、在
第1章(电路的基本概念与基本定律)
U与 I 的参考方向选择亦 为非关联参考方向。
电阻
而电压U’与电流 I 的参考方向为关联 参考方向。
电源
电功率
功率的概念：设电路任意两点间的电压为 U ,流入部分
电路的电流为 I， 则这部分电路消耗的功率为:
a
b
I
U
P U I
R
W
功率有无正负？ 如果U I方向不一 致结果如何？
在 U、 I 正方向选择一致的前提下：
U=－IR
例题1
如图所示
I=0.28A E=3V + I =-0.28A
电动势为E=3V 方向由负极指向正极
U=2.8V U =-2.8V
电压为U=2.8V 由指向 电流为I=0.28A 由左流向右 R0 其参考方向为关联参考方向。
U 与 I 的参考方向选择亦 为关联参考方向。 而电压U 与电流 I 的参考方向为非关 联参考方向。
负载电阻两端 的电压为
为电源外特性关系式
U=IR
有载工作状态
一般常见电源的内阻都 很小当R0« 时， R 则 U E
a
E R0 b U
I
此时当电流(负载)变动 时，电源的端电压变化 不大。
R
有载工作状态（功率平衡式）
由 得：
U=E-IR0 UI=EI-I2R
I
0
a
E R0 U R
负载吸收的功率
转换成电能，是向电路提供能量的装置。
负载：指电动机、电灯等各类用电器，在电路中是接
收 电能的装置，可将其它形式的能量转换成电能。
中间环节：将电源和负载连成通路的输电导线、控
制电路通断的开关设备和保护电路的设备等。
《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。
电路的基本概念和规律
电路基本概念和规律一、电流1．电流（1）定义：电荷的定向移动形成电流。
（2）条件：①有自由移动的电荷；②导体两端存在电压。
注意：形成电流的微粒有三种：自由电子、正离子和负离子。
其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子，液体导电时定向移动的电荷是正离子和负离子，气体导电时定向移动的电荷是电子、正离子和负离子。
（3）公式①定义式：qIt=，q为在时间t内穿过导体横截面的电荷量。
注意：如果是正、负离子同时定向移动形成电流，那么q是两种离子电荷量的绝对值之和。
②微观表达式：I=nSve，其中n为导体中单位体积内自由电子的个数，q为每个自由电荷的电荷量，S 为导体的横截面积，v为自由电荷定向移动的速度。
（4）方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，与负电荷定向移动的方向相反。
注意：电流既有大小又有方向，但它的运算遵循算术运算法则，是标量。
（5）单位：国际单位制中，电流的单位是安培（A），常用单位还有毫安（mA）、微安（μA），1 mA=10–3 A，1 μA=10–6 A。
2．电流的分类方向不改变的电流叫直流电流；方向和大小都不改变的电流叫恒定电流；方向周期性改变的电流叫交变电流。
3．三种电流表达式的比较分析1．电源：通过非静电力做功使导体两端存在持续电压，将其他形式的能转化为电能的装置。
2．电动势（1）定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
（2）表达式：qW E =。
（3）物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。
注意：电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关。
（4）方向：电动势虽然是标量，但为了研究电路中电势分布的需要，规定由负极经电源内部指向正极的方向（即电势升高的方向）为电动势的方向。
（5）电动势与电势差的比较1．电阻（1）定义式：I U R =。
（2）物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小。
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。
电路分析-第1章 电路的基本概念和基本定律
Uad=φa—φd=10—(—3)=13V
Ubd=Uba+Uad=—2+13=11V
以上用两种思路计算所得结果完全相同，由此可 (1) 两点之间的电压等于这两点之间路径上的
(2) 测Uab和Ubd的电压表应按图(b)所示跨接在 待测电压的两端，其极性已标注在图上。
§1－3 电功率与电能
一 、电功率 1. 定义 图中表示电路中的一部分 a 、 b 段，图中采 用了关联参考方向，设在 dt 时间内，由 a 点转移 到b点的正电荷量为dq，ab间的电压为u，在转移 过程中dq失去的能量为 d udq 因此，ab段电路所消耗的功率为
(a)开路状态；
(b)短路状态
§1－5电压源和电流源
例1.5 某电压源的开路电压 为30V，当外接电阻R后， 其端电压为25V，此时流经 的电流为5A，求R及电压源 内阻RS。 解： 用实际电压源模型表征该 电压源，可得电路如图所示。 即： 设电流及电压的参考方向如图 中所示，根据欧姆定律可得：
＋ 30 V － RS R I ＋ U －
U＝U －R I S S
(a)
(b)
内阻
电阻Rs表示实际 电源的能量损耗
§1－5电压源和电流源
电路的两种特殊状态 开路状态。如图(a)所示。此时不接负载，电 流为零，端电压等于开路电压。可用开路电压 和内阻两个参数来表征。
＋ US － RS － U＝UOC ＋ ＋ US － RS ISC ＝ UOC RS
§1－5电压源和电流源
U R I
根据
S S
U R I
25 5 5
U U R I
30 25 1 5
U S U 可得：R S I
§1－5电压源和电流源
电路的基本概念与基本定律
P 1P 216824W
根据电路的功率平衡电关路系中，元整件个发电出路的尚功需率从为外部P3吸收12的W功率为
P2 4 1 21 2 W
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1.3 电阻元件和欧姆定律
1、电阻元件
电阻元件是反映电路器件消耗电能的物理性 能的一种理想的二端元件。
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第一、第二道各代表一位数字，第三道代表零的 个数。 例如，某色环电阻第一道为蓝色，第二道为灰色， 第三道为橙色， 该电阻器的电阻值为 68K 。
电阻器的额定功率是指在规定的气压、温度条件 下，电阻器长期工作所允许承受的最大电功率。一般 情况下，所选用的电阻器的额定功率应大于其实际消 耗的最大功率，否则，电阻器可能因温度过高而烧毁。
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第一章 电路的基本概念和基本定律
1.1 电路和电路模型 1.2 电路的基本物理量 1.3 电阻元件和欧姆定律 1.4 电压源和电流源 1.5 工程中的电阻、电源与电路状态 1.6 基尔霍夫定律
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第一章 电路的基本概念和基本定律
1.1 电路和电路模型
1.1.1 电路电路又称网络，是各种电器设备按
若电压有的千实伏际（方k向V）与、参毫考伏方（向m一V致），、则微电伏压（为μV正）值等，。若电压的
实际方向与参考方向相反，则电压为负值。
A u
BA
B
u
(a)
(b)
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1.2电路的基本物理量
5、关联参考方向与非关联参考方 向①关联参考方向
电路中电流、电压的参考方向，可以分别独立地规 定，当它们一致时称为关联参考方向，简称关联方 向
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
1电路的基本概念和基本定律(1-2)
u
0
线性电阻
i
(2) 电阻的电压和电流的参考方向相反
i R
+ u 则欧姆定律写为
u –Ri 或 i –Gu 公式必须和参考方向配套使用！
2、非线性电阻
u f (i) i h(u)
3、时变电阻
+
i
D
i
0
u
-
u
非线性电阻
u (t ) R(t )i(t )
4、开路和短路
当 R = 0 (G = )，视其为短路。 i R i为有限值时，u = 0 u + u – 当 R = (G = 0 )，视其为开路。 u
2
2
t0到t内电阻消耗的能量
W pdt Ri 2 dt
t0 t0
t
t
二、电容元件
1、电容：是一种储存电场能量的元件。
+ uc
-
ic
q
q
对于线性电容，有 q Cuc C
q C uc
def
C 称为电容器的电容
6
单位：法拉
9 12
简称法（F）
1F 10 F 10 nF 10 pF
伏安特性
E _
Uab
b 特点： （1）理想电压源的端电压恒定。 （2）电源内阻为 “RO= 0”。 （3）电源中的电流由外电路决定。
I
（4）理想电压源不能短路，不能并联使用。
2. 实际电压源 电压源模型 伏安特性
I
U E U I
Ro越大 斜率越大
IRO
RO
+
-
E
U E IRo
３. 功率 i
电压单位：伏特（V）
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
不能充分利用设备的能力
降低设备的使用寿命甚至损坏设备
2、电源开路
A
C
I
E
U0
R
R0
B
D
特征
I=0 U=U0=E P=0
3、电源短路
IS
R1
E
U
R2
R0
特 U=0
I=IS=E/ R0
征 P = 0 PE = P = R0IS2
电流过大，将烧毁电源
R0
R1
I
E
U R2
有 I 视电路而定
源
电
路
U=0
短接
P<0，L把磁场能转换为电能，放出功率。
储存的磁场能
WL=
1 2
Li 2
L为储能元件
3、电容元件 i
uC
库仑（C）
q C= u
q 法拉（F）
（伏）V
q
若C为大于零的常数,
则称为线性电容。
电容器的电容与极板的尺寸 及其间介质的介电常数有关。C
=
S d
S —极板面积(m2) d —板间距离 (m) —介电常数(F/m)
2) 传递与处理信号
发电机
升压 输电线 降压
变压器
变压器
电灯 电动机
话筒
扬声器 放
大
器
1 电源
2 中间环节
3 负载 信号源
负载
其它形式的能量电能
话筒把声音（信息）电信号
连接电源和负载，传输、分配电能 扬声器把电信号 声音（信
电能其它形式的能量
息）
电路的组成
发电机
升压 输电线 降压
变压器
变压器
一定值，而其两端电压U 是任意的, 由负载电阻和 IS确定，这样的电源称为 理想电流源或恒流源。
第1章 电路的基本概念与基本定理
第1章电路的基本概念与基本定理电路理论是电工与电子技术的基本理论。
本章着重介绍电流和电压的参考方向、基尔霍夫定律及电路等效原理等。
通过本章内容的学习可了解和掌握电路中的基本概念和定律，为后续分析复杂电路打下一个基础。
1.1电路的基本概念在高中，我们学过电压、电流、电动势、功率以及欧姆定律等电路的基本概念。
但高中所学的这些电路理论往往解决不了一些复杂电路。
本节将进一步讲解其有关知识。
1.1.1电路的组成人们在日常生活中广泛地使用着各种电器，如热水器、电扇等。
要用电首先要有电源，然后用导线、开关和用电设备或用电器连接起来，构成一个电流流通的闭合路径。
这个电流通过的路径就叫电路。
电路的形式是多种多样的，但从电路的本质来说，其组成都有电源、负载、中间环节三个最基本的部分。
其中电源的作用是为电路提供能量，如发电机利用机械能或核能转化为电能，蓄电池利用化学能转化为电能，光电池利用光能转化为电能等；负载则将电能转化为其他形式的能量加以利用，如电动机将电能转化为机械能，电炉将电能转化为热能等；中间环节用作电源和负载的联接体，包括导线、开关、控制线路中的保护设备等。
图1-1所示的手电筒电路中，电池作电源，灯作负载，导线和开关作为中间环节将灯和电池连接起来。
1.1.2 电路模型实际电路由各种作用不同的电路元件或器件所组成。
实际电路元件尽管外形和作用千差万别，种类繁多，但在电磁性质方面却可以归为几大类。
有的元件主要是提供电能的，如发电机、电池等；有的元件主要是消耗电能的，如各种电阻器、电灯、电炉等；有的元件主要是储存电场能量，如各种电容器；有的元件主要是储存磁场能量，如各种电感线圈。
为了便于对电路进行分析的计算，我们常把实际元件加以理想化，忽略其次要的因素用以反映它们主要物理性质的理想元件来代替。
这样由理想元件组成的电路就是实际电路的电路模型，简称电路。
手电筒电路的电路模型如图1-2所示。
用来表征上述物理性质的理想电路元件（今后理想两字常略去）分别称为恒压源U S 、恒流源I S 、电阻元件R 、电容元件C 、电感元件L 。
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。
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第1章电路的基本概念与基本定律
一、填空题:
1. 下图所示电路中，元件消耗功率200W
P=，U=20V,则电流I为 10 A。
2. 如果把一个24伏的电源正极作为零参考电位点，负极的电位是_-24___V。
3．下图电路中，U = 2 V，I = 1
A
3 A，P
2V
=
2
W
3 W ，
P 1A = 2 W，P
3Ω
=
4
W
3 W，其中电流源（填电流源或电压源）在发出功
率，电压源（填电流源或电压源）在吸收功率。
U
4. 下图所示中，电流源两端的电压U= -6 V，电压源是在发出功率
5．下图所示电路中，电流I＝ 5 A ，电阻R＝ 10 Ω。
B C
6．下图所示电路U=___-35 ________V。
7．下图所示电路，I=__2 __A，电流源发出功率为_ 78 ___ W，电压源吸收功率20 W。
8. 20. 下图所示电路中，根据KVL、KCL可得U＝2 V，I
1＝ 1 A，I
2
＝ 4 A ；电流源的
功率为 6 W；是吸收还是发出功率发出。
2V电压源的功率为 8 W，是吸收还是发出功率吸收。
9．下图所示的电路中，I
2= 3 A，U
AB
= 13 V。
10．电路某元件上U = －11 V，I = －2 A，且U 、I取非关联参考方向，则其吸收的功率是22 W。
11. 下图所示的电路中，I1= 3 A，I2= 3 A，U AB= 4 V。
12．下图所示的电路中，I= 1 A；电压源和电流源中，属于负载的是
电压源。
13. 下图所示的电路中，I=-3A；电压源和电流源中，属于电源的是电流源。
14．下图所示的电路，a 图中U AB 与I 之间的关系表达式为 155AB U I
=+ ；b 图中U AB 与I 之间
的关系表达式为
510
AB U I =- 。
a 图
b 图
15. 下图所示的电路中，1、2、3分别表示三个元件，则U = 4V ；1、2、3这三个元件中，属于电源的是 2 ，其输出功率为 24W 。
16．下图所示的电路中，电流I= 6 A ，电流源功率大小为 24 W ，是在 发出 （“吸收”，“发出”）功率。
17. 下图所示的电路中，I= 2 A ，5Ω电阻消耗的功率为 20W W ，4A 电流源的发出功率为 40 W 。
18．下图所示的电路中，I= 1A A 。
19. 下图所示的电路中，流过4Ω电阻的电流为 0.6 A ，A 、B 两点间的电压为 5.4 V ，
3Ω电阻的功率是 3 W 。
20. 下图所示电路，A 点的电位V A 等于 27 V 。
21．下图所示的电路中，（a ）图中Uab 与I 的关系表达式为3AB U I
=- ，(b) 图中Uab 与I 的关系
表达式为
103AB U I
=+ ，(c) 图中Uab 与I 的关系表达式为
62
AB U I =+，（d ）图中Uab 与I
的关系表达式为
62
AB U I =+ 。
（a ） (b) (c) （d ） 22. 下图中电路的各电源发出的功率为Us P = 0W ， Is P = 8W 。
23. 额定值为220V 、40W 的灯泡，接在110V 的电源上，其功率为 10 W 。
二、选择题：
1. M Ω是电阻的单位，1M Ω=（ B ）Ω。
A.103 B.106 C. 109 D. 1012
2.下列单位不是电能单位的是（ B ）。
A.W S ⋅
B.kW
C.kW h ⋅
D.J
3. 任一电路，在任意时刻，某一回路中的电压代数和为0，称之为（ B ）。
A.KCL
B.KVL
C.VCR
D.KLV
4. 某电路中，B 点电位-6V ，A 点电位-2V ，则AB 间的电压U AB 为（ C ）。
A.-8V
B.-4V
C.4V
D.8V 5. 下图电路中A 点的电位为（ D ）V 。
A ．0V
B ．－15V
C ．15V
D ．4V 6．下图中的I 为( C )。
A. 0A
B. 1A
C. 2A
D. 4A
7. 有甲灯“220V 、60W ”和乙灯“220V ，40W ”的白炽灯，将它们串联后接在220V 的电源上时，下列说法正确的是（ B ）。
A.甲灯较亮
B.乙灯较亮
C.甲灯和乙灯一样亮
D.不能确定
8. 某电阻元件的额定参数为“1K Ω、2.5W ”，正常使用时允许流过的最大电流为（ A ）。
A.50mA C.250 mA D.500 mA
9. 已知电路中A 点的对地电位是65V ，B 点的对地电位是35V ，则U BA =（ B ）。
A.100V B.－30V C.30V D.100V
10. 12V/6W 的灯泡，接入6伏电路中，灯泡的实际功率是（ B ）。
A.1W C.3W D.6W
11. 下图所示电路，已知U=2V ，则电阻R 等于( B )。
A ．2Ω B ． 4Ω C ．6Ω D ．8Ω 12. 电路如下图所示, 若U I R S S >, I S >0, R >0, 则 ( D ,C )。
A. 电阻吸收功率, 电压源与电流源供出功率 B. 电阻与电压源吸收功率, 电流源供出功率 C. 电阻与电流源吸收功率, 电压源供出功率
D. 电流源吸收功率, 电压源供出功率
13．下图所示一条支路，其电压电流关系为（ A ）。
A.34ab U I +=
B ．34ab U I -=
C ．34ab U I -=
D ．34ab
U I --=
14．下图所示电路中电流i 为（ C ）。
A.5A B ．0 C ．7A D ．3A 15．下图所示电路中
的u 是( A )。
A ．-5V
B ． 0
C ． 5V D.10V
16．电路如上图所示，当开关打开后，P 点（P 点悬空）电位为（ C ）。
A ．0V
B ．5V
C ．10V
D ．不能确定
17. 下图所示电路中，当开关S 闭合后，则（ C ）。
A. I 增大，U 不变
B. I 不变，U 减小
C. I 增大，U 减小
D. I 、U 均不变
18. 标明“100Ω4W ”和“100Ω25 W ”的两个电阻串联时，允许加的最大电压是（ A ）。
A ．40V B.50 V C ．70V D.140V 19. 下图所示电路中，当开关S 接通后，灯A 将（ A ）
A.较原来暗
B.与原来一样亮
C.较原来亮
D.无法判断
20．下图所示电路中A 点的电位V A 等于（ C ）
A. IR ＋E
B. IR －E
C. －IR ＋E
D.－IR －E 21. 下图所示电路，结点A 的电位应为( B )。
A ．-15V B ．-3.75V C ．3.75V D ．15V 22. 下图所示电路中，伏安关系表示正确的是 ( B ) A. U=15+2I B. U= -15+2I C. U= -15-2I D. U=15-2I 23. 下图所示电路中，电阻消耗的功率由（ B ）供给。
A ． 20V 电压源 B. 2A 电流源 C. 20V 电压源和2A 电流源 D.无法确定 三、计算题：
1.求下图所示电路，A 、B 间处于开路状态，求U AB 。
解：105
132
I A -=
=+ 2．求下图所示电路中当A 、B 间开路时的U AB 。
解：9
1333
I A =
=++
3. 计算下图所示电路中A 、B 间的开路电压U AB 及2A 电流源的输出功率。
解：621022AB U V =⨯+=
4．求下图所示的二端网络U 与I 之间的关系表达式。
解：10(2)15105U I I =-+=-
5．求下图所示电路，A 、B 间处于开路状态，求U AB 。
解：1105
132
I A -=
=+ 6. 图6所示的电路，试分析电压表的读数（设电压表内阻无穷大）。
解：=10+40+20//10+20=30R Ω总（）（
）。