电路的基本概念和电压电流的约束关系
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激励与响应以电压电流的形式表现。
电路中电源和信号源的电压或电流称为 激励，它推动电路的工作。 由激励而在电路中产生的电压和电流称 为响应。
返回
补充
前缀 阿[托] 飞[母托] 皮[可] 纳[诺] 微 毫 厘 分 十 百 千 兆 吉[咖] 太[拉]
表示10的幂的标准前缀
符号
幂
a
10-18
f
10-15
p
如：
电流方向 AB？
A IR B
电流方向 BA？
R
E1
E2
2）解决的方法
(1) 在解题前先假设一个电 流方向，作为参考方向。
I3 (2) 根据电路的基本定律 ，列出电压、电流方程。
(3) 根据计算结果确定电流的实际方向： 若计算结果 I3为正 ,则实际方向与参考方向一致； 若计算结果 I3为负,则实际方向与参考方向相反。
负载：用电设备—消耗电功率 “负载增加”—— 负载消耗电功率增加， 即负载电流增加。
中间环节：输送和分配电能设备，即导线、开关、 转换电路控制及保护部分等。
例如：手电筒 电源：电池 负载：小灯泡 中间环节：弹簧、开关等
又例如：扩音机电路
话筒
信号源
放
（电源）
大
器
中间环节
扬声器
负载 电源 中间环节
负载
解 因为 US E
所以 US E 6V 电源电压 US的参考方向与
实际方向相同。 由于电流I的参考方向与实际方向相反，则 I US 6 2A
R3
5、电位及其计算 1)电位的概念
电位是描述电场的一个标量物理量，是一个相对量，只有 定义了参考点，电位才有意义。电位的单位是伏特。
电压——电路中电场强弱的度量，它表示单位正电荷从电 路中一点移动到另一点,电场力所作的功，即在移动过 程中单位正电荷所失去的电位能。即：u(或 U)=dW/dq
单位：伏特（V） 1kV=103V
1mV=10－3V
1μV=10－6 V
电动势 电源内部的电源力通过电源内部运送电荷的
能力。即：外力驱动正电荷移动的本领。单位： 伏特（V）
1kV=103V 1mV=10－3V 1μV=10－6 V
2、 电流和电压的实际方向
实际方向：物理中对电量规定的方向。 电流I:正电荷运动的方向。 电流流过电源时，是从电源的负极到正极； 电流流过负载时，是从负载的高电位到低电位。
＋
电
源－
负＋ I 载－
+ I US _ I
+ R _I
电压U: 从高电位到低电位——电位降的方向。
2)参考点及其参考电位
为了分析方便，在电路中选取一个点为参考点，并设参考 点的电位（参考电位）为 0 伏特。称为“接地”并用接地符号 标出。
3)电位与电压的关系
定义了参考点后，电路中每点都有一个电位值。两点之间 的电压实际上就是这两点电位之差，因此，电压也称为“电 位差”。
反过来看，某点电位实际上就是该点到参考点之间的电压。
关联参考方向：电压与电流的参考方向相同 非关联参考方向：电压与电流的参考方向相反
关联
非关联
注意: 1.分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。 2.参考方向选定之后，在计算过程中不能改变。
【例1.2】已知元件A、B的电压、电流参考方向 如图所示。试判断A、B元件的电压、电流的参考 方向是否关联？
因此，通常我们并不十分强调电压与电位之间的差别。
I
＋
A UB
－
解：A元件的电压、电流参考方向非关联； B元件的电压、电流参考方向关联。
例
a
IR
b
假设: I R 与 U R 的正
方向一致 （关联）
UR
UR IR R
假设: I R 与 U R 的正
a
IR
方向相反 （非关联） b
UR
UR IR R
【例 1.1】已知电路如图所示, E 6V, R=3。试求 电源电压US和电流I的数值。
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ-12
n
10-9
μ
10-6
m
10-3
c
10-2
d
10-1
da
10
h
102
k
103
M
106
G
109
T
1012
电路的基本物理量
1、 电路的基本物理量
电流——电路中电荷流动量的度量，它表示单位时间流过电 路中某一截面的净电荷量。即：i(或 I)=d q/d t
单位：安培（A） 1mA=10－3A
1μA=10－6A
2、电路模型
理想元件：在一定条件下对实际元件加以理想化，仅仅表 征实际元件的主要电磁性质，可以用其电流和电压的数学 表达式来表示其性能。 理想导线：既无电阻性，又无电感性、电容性的导线。
电路模型：由理想元件和理想导线组成的电路。
电路模型中每个理想元件都可用数学式子来精确定义， 因而可以方便地建立起描述电路模型的数学关系式，并 用数学方法分析、计算电路，从而掌握电路的特性。
例如：手电筒电路的实际元件有干电池、电珠、开关 和筒体，电路模型如图所示。
手电筒电路的电路模型
I
+
电 池
灯 泡
E RU _
电源
负载
常用理想元件和符号
电阻元件
R
C 电容元件
L 电感元件
电压源 + US -
IS 电流源
色环电阻 电容
极性电容
电阻排 电位器
电路的激励和响应
激励：输入（电能或信号） 响应：输出（电能或信号）
3）参考方向的三种表示 正负号,下标a、b和箭头都是表示电位降低的方向。
4、电流和电压的关联参考方向
同一电路元件上既有电流参考方向，也有电压参 考方向。作为参考方向，都是人为假设出来的，两者 之间没有实际联系。
但是，为了分析的方便，我们在一个元件上定 义两个独立的参考方向是不合适的。因此，通常我 们在分析电路时采用所谓关联的参考方向(关联正方 向）： 即在同一电路元件或电路部分，电压和电流 的参考方向采用一致的方向。否则，称为非关联参 考方向。
1.实现电能的传输与转换 例如电力系统输送、分配电能的电路：
发电机
升压 变压器
输电线
升降压 变压器
电电 灯动
机
电 炉
返回
2.实现电信号的传递和处理(去噪、放大等) 例如常见的扩音机电路：
放
话筒
大
器
返回
二、电路的组成
1、电路的主要组成 总由三部分组成：电源、负载、中间环节
电源：提供电能或电信号的装置 电源实际输出功率取决于负载。
＋
电
源－
U
＋+
+
U
负E
－载 _
US
R _
U
电动势E: 从电源的负极到电源的正极——电位升 的方向。
电＋ 源－
E
+
负E
载
_
R
3、 电流和电压的参考方向
1）问题的提出：电流、电压既然具有方向性，也就不能单
用数值来表示，必须同时标定其方向。但在对复杂电路分析 之前显然也不能确定其实际方向。电路如何求解？
电路中电源和信号源的电压或电流称为 激励，它推动电路的工作。 由激励而在电路中产生的电压和电流称 为响应。
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补充
前缀 阿[托] 飞[母托] 皮[可] 纳[诺] 微 毫 厘 分 十 百 千 兆 吉[咖] 太[拉]
表示10的幂的标准前缀
符号
幂
a
10-18
f
10-15
p
如：
电流方向 AB？
A IR B
电流方向 BA？
R
E1
E2
2）解决的方法
(1) 在解题前先假设一个电 流方向，作为参考方向。
I3 (2) 根据电路的基本定律 ，列出电压、电流方程。
(3) 根据计算结果确定电流的实际方向： 若计算结果 I3为正 ,则实际方向与参考方向一致； 若计算结果 I3为负,则实际方向与参考方向相反。
负载：用电设备—消耗电功率 “负载增加”—— 负载消耗电功率增加， 即负载电流增加。
中间环节：输送和分配电能设备，即导线、开关、 转换电路控制及保护部分等。
例如：手电筒 电源：电池 负载：小灯泡 中间环节：弹簧、开关等
又例如：扩音机电路
话筒
信号源
放
（电源）
大
器
中间环节
扬声器
负载 电源 中间环节
负载
解 因为 US E
所以 US E 6V 电源电压 US的参考方向与
实际方向相同。 由于电流I的参考方向与实际方向相反，则 I US 6 2A
R3
5、电位及其计算 1)电位的概念
电位是描述电场的一个标量物理量，是一个相对量，只有 定义了参考点，电位才有意义。电位的单位是伏特。
电压——电路中电场强弱的度量，它表示单位正电荷从电 路中一点移动到另一点,电场力所作的功，即在移动过 程中单位正电荷所失去的电位能。即：u(或 U)=dW/dq
单位：伏特（V） 1kV=103V
1mV=10－3V
1μV=10－6 V
电动势 电源内部的电源力通过电源内部运送电荷的
能力。即：外力驱动正电荷移动的本领。单位： 伏特（V）
1kV=103V 1mV=10－3V 1μV=10－6 V
2、 电流和电压的实际方向
实际方向：物理中对电量规定的方向。 电流I:正电荷运动的方向。 电流流过电源时，是从电源的负极到正极； 电流流过负载时，是从负载的高电位到低电位。
＋
电
源－
负＋ I 载－
+ I US _ I
+ R _I
电压U: 从高电位到低电位——电位降的方向。
2)参考点及其参考电位
为了分析方便，在电路中选取一个点为参考点，并设参考 点的电位（参考电位）为 0 伏特。称为“接地”并用接地符号 标出。
3)电位与电压的关系
定义了参考点后，电路中每点都有一个电位值。两点之间 的电压实际上就是这两点电位之差，因此，电压也称为“电 位差”。
反过来看，某点电位实际上就是该点到参考点之间的电压。
关联参考方向：电压与电流的参考方向相同 非关联参考方向：电压与电流的参考方向相反
关联
非关联
注意: 1.分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。 2.参考方向选定之后，在计算过程中不能改变。
【例1.2】已知元件A、B的电压、电流参考方向 如图所示。试判断A、B元件的电压、电流的参考 方向是否关联？
因此，通常我们并不十分强调电压与电位之间的差别。
I
＋
A UB
－
解：A元件的电压、电流参考方向非关联； B元件的电压、电流参考方向关联。
例
a
IR
b
假设: I R 与 U R 的正
方向一致 （关联）
UR
UR IR R
假设: I R 与 U R 的正
a
IR
方向相反 （非关联） b
UR
UR IR R
【例 1.1】已知电路如图所示, E 6V, R=3。试求 电源电压US和电流I的数值。
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ-12
n
10-9
μ
10-6
m
10-3
c
10-2
d
10-1
da
10
h
102
k
103
M
106
G
109
T
1012
电路的基本物理量
1、 电路的基本物理量
电流——电路中电荷流动量的度量，它表示单位时间流过电 路中某一截面的净电荷量。即：i(或 I)=d q/d t
单位：安培（A） 1mA=10－3A
1μA=10－6A
2、电路模型
理想元件：在一定条件下对实际元件加以理想化，仅仅表 征实际元件的主要电磁性质，可以用其电流和电压的数学 表达式来表示其性能。 理想导线：既无电阻性，又无电感性、电容性的导线。
电路模型：由理想元件和理想导线组成的电路。
电路模型中每个理想元件都可用数学式子来精确定义， 因而可以方便地建立起描述电路模型的数学关系式，并 用数学方法分析、计算电路，从而掌握电路的特性。
例如：手电筒电路的实际元件有干电池、电珠、开关 和筒体，电路模型如图所示。
手电筒电路的电路模型
I
+
电 池
灯 泡
E RU _
电源
负载
常用理想元件和符号
电阻元件
R
C 电容元件
L 电感元件
电压源 + US -
IS 电流源
色环电阻 电容
极性电容
电阻排 电位器
电路的激励和响应
激励：输入（电能或信号） 响应：输出（电能或信号）
3）参考方向的三种表示 正负号,下标a、b和箭头都是表示电位降低的方向。
4、电流和电压的关联参考方向
同一电路元件上既有电流参考方向，也有电压参 考方向。作为参考方向，都是人为假设出来的，两者 之间没有实际联系。
但是，为了分析的方便，我们在一个元件上定 义两个独立的参考方向是不合适的。因此，通常我 们在分析电路时采用所谓关联的参考方向(关联正方 向）： 即在同一电路元件或电路部分，电压和电流 的参考方向采用一致的方向。否则，称为非关联参 考方向。
1.实现电能的传输与转换 例如电力系统输送、分配电能的电路：
发电机
升压 变压器
输电线
升降压 变压器
电电 灯动
机
电 炉
返回
2.实现电信号的传递和处理(去噪、放大等) 例如常见的扩音机电路：
放
话筒
大
器
返回
二、电路的组成
1、电路的主要组成 总由三部分组成：电源、负载、中间环节
电源：提供电能或电信号的装置 电源实际输出功率取决于负载。
＋
电
源－
U
＋+
+
U
负E
－载 _
US
R _
U
电动势E: 从电源的负极到电源的正极——电位升 的方向。
电＋ 源－
E
+
负E
载
_
R
3、 电流和电压的参考方向
1）问题的提出：电流、电压既然具有方向性，也就不能单
用数值来表示，必须同时标定其方向。但在对复杂电路分析 之前显然也不能确定其实际方向。电路如何求解？