1《电路的基本概念及基本定律》指导与解答.
《电工与电子技术》电路的基本概念和基本定律
第二节 电路的基本物理量
第二节 电路的基本物理量
第二节 电路的基本物理量
通常电业部门用kW·h（千瓦时）测量用户消耗的电能。1kW·h（或1度电）
是功率为1kW的元件在1h内消耗的电能，即1kW·h = 3 600 000 J。
电气设备或元件长期正常运行的电流容许值称为额定电流，其长期正常运
行的电压容许值称为额定电压，额定电压和额定电流的乘积称为额定功率。
反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。电源电动势使电源两
端产生电压。电源电压在数值上与电源电动势相等。在电路中，电动势常用E
表示。单位是伏（V）。电路中，电压的实际方向定义为电场力推动正电荷移
动的方向，也就是电位降低的方向。可用极性“+”和“－”表示，其中“+”
表示高电位，“－”表示低电位。也可用一个箭头或双下标表示，如Uab表示
到另一点所做的功为1焦耳时，该两点间的电压为1伏特。常用的电压单位还有
千伏（kV）、毫伏（mV）和微伏（μV）。
第二节 电路的基本物理量
u ab
dw
dq
（1-4）
第二节 电路的基本物理量
电路中的电流和电压由电源电动势维持。电源电动势是指在电源内部，
非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷所做的功。电源电动势是
称模型化），即在一定条件下突出其主要的电磁性质，忽略其次要因素，把
它近似地看作理想电路元件。由理想电路元件组成的与实际电路元件相对应
的电路，并用统一规定的符号表示而构成的电路，就是实际电路的电路模型，
它是对实际电路电磁性质的科学抽象和概括。
第一节 实际电路和电路模型
理想电路元件（今后“理想”两字常略去不写）主要有理想电压源、理想
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
电路基本概念与基本定律
电路基本概念与基本定律电路是电子学的基础，它包括了各种电子元件的连接和组合，是电子设备运作的核心。
了解电路的基本概念和基本定律对于学习电子学至关重要。
本文将从电路的基本概念、基本元件和基本定律三个方面来介绍电路。
一、电路的基本概念电路是由导体、电源、电子元件等组成的，用于传送电能或控制信号的路径。
电路分为开放电路和闭合电路两种形式。
开放电路指的是电流不能流通的电路，而闭合电路则是指电流可以从电源出发并返回电源的电路。
电路的基本概念还包括电流、电压和电阻。
二、电路的基本元件电路中的元件有两类：被动元件和主动元件。
被动元件是指不具备电源供电和信号放大功能的元件，如电阻、电容和电感。
主动元件是指具备放大信号功能的元件，主要包括二极管、晶体管和集成电路等。
1. 电阻电阻是电路中最常见的被动元件之一，它的作用是限制电流的流动。
电阻的单位是欧姆（Ω），常用的电阻有固定电阻和可变电阻两种。
2. 电容电容也是一种常见的被动元件，用于储存电荷，并能在电路中存储和释放电能。
电容的单位是法拉（F），常用的电容有固定电容和可变电容两种。
3. 电感电感是由线圈等导体制成，具有储存磁能的作用。
当电流变化时，电感会产生感应电动势，用于稳定电路中的电流。
电感的单位是亨利（H）。
4. 二极管二极管是一种半导体器件，具有电流只能单向流动的特性。
它常用于电路中的整流和开关功能。
5. 晶体管晶体管是一种半导体放大器件，可以放大电流和控制电流。
晶体管在电子设备中得到广泛应用，如放大器、开关等。
6. 集成电路集成电路是将多个晶体管、二极管等元件集成在一个芯片上的器件。
它具有功能强大、占用空间小的特点，被广泛应用于各类电子设备中。
三、电路的基本定律电路的运行是遵循一些基本定律的。
下面介绍三个最基础的电路定律：1. 基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路分析中最重要的定律之一。
它分为基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律两个方面。
基尔霍夫电流定律指出，在一个节点上，进入该节点的电流等于离开该节点的电流之和。
电路的基本概念和基本定律
电路的基本概念和基本定律一、电路基本概述1.电流流经的路径叫电路，它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合起来的，它的作用是A：实现电能的传输和转换；B：传递和处理信号（如扩音机、收音机、电视机）。
一般电路由电源、负载和连接导线（中间环节）组成。
（1）电源是一种将其它形式的能量转换成电能或电信号的装置，如：发电机、电池和各种信号源。
（2）负载是将电能或电信号转换成其它形式的能量或信号的用电装置。
如电灯、电动机、电炉等都是负载，是取用电能的设备，它们分别将电能转换为光能、机械能、热能。
（3）变压器和输电线是中间环节，是连接电源和负载的部分，它起传输和分配电能的作用。
2. 电路分为外电路和内电路。
从电源一端经过负载再回到电源另一端的电路，称为外电路；电源内部的通路称为内电路。
3．电路有三种状态：通路、开路和短路。
（1）通路是连接负载的正常状态；（2）开路是R→∝或电路中某处的连接导线断线，电路中的电流I＝0，电源的开路电压等于电源电动势，电源不输出电能。
例如生产现场的电流互感器二次侧开路，开路电压很高，将对工作人员和设备造成很大威胁；（3）短路是相线与相线之间或相线与大地之间的非正常连接，短路时，外电路的电阻可视为零，电流有捷径可通，不再流过负载。
因为在电流的回路中仅有很小的电源内阻，所以这时的电流很大，此电流称为短路电流。
短路也可发生在负载端或线路的任何处。
产生短路的原因往往是由于绝缘损坏或接线不慎，因此经常检查电气设备和线路的绝缘情况是一项很重要的安全措施。
为了防止短路事故所引起的后果，通常在电路中接入熔断器或自动断路器，以便发生短路时，能迅速将故障电路自动切除。
4、电路中产生电流的条件：（1）电路中有电源供电；（2）电路必须是闭合回路；5、电路的功能：（1）传递和分配电能。
如电力系统，它是由发电机，升压变压器，输电线、降压变压器、供配电线路和各种高、低压电器组成。
（2）传递和处理信号。
高考物理 考点一遍过 考点 电路的基本概念和规律(含解析)
取夺市安慰阳光实验学校电路的基本概念和规律一、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电动势电势差物理意义反应电源内部非静电力做功把其他形式的能转化为电能的情况反应电路中电场力做功把电能转化为其他形式的能的情况定义式E =W /qW 为电源的非静电力把正电荷从电源内部由负极移到正极所做的功U =W /qW 为电场力把电荷从电源外部由正极移到负极所做的功量度式 E =IR +Ir =U 外+U 内U =IR测量 利用欧姆定律间接测量 利用电压表测量决定因素 与电源的性质有关与电源、电路中的用电器有关特殊情况当电源断开时，路段电压值=电源的电动势三、电阻、电阻定律 1．电阻（1）定义式：IUR =。
电路的基本概念与基本定律
1.4 欧姆定律
U、I 参考方向相同时 U、I 参考方向相反时
+
U=IR
U IR
–
+
U = – IR
U IR
–
1.5 电源有载工作、开路与短路
1.5.1 电源有载工作
开关闭合,接通电源与负载。
1. 电压电流关系
U = E – IRo （1.5.2）
+ E
+
2. 功率与功率平衡
–U
UI = EI – I2Ro
–U–
R01
–
R02
1.7 电路中电位的概念及计算
1. 电位的概念 电位：电路中某点至参考点的电压，记为“VX” 。
通常设参考点的电位为零。 某点电位为正，说明该点电位比参考点高； 某点电位为负，说明该点电位比参考点低。
2.电位的计算步骤: (1) 任选电路中某一点为参考点，设其电位为零； (2) 标出各电流参考方向并计算；
电工电子学
第1章 电路的基本概念与基本定律（掌握） 1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路模型 1.3 电压和电流的参考方向 1.4 欧姆定律 1.5 电路有载工作、开路与短路 1.6 基尔霍夫定律 1.7 电路中电位的概念及计算
1.1 电路的作用与组成部分
1.电路是电流的通路，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。
I
例2、图中，c点电位在开关S断开时应比
开关S闭和时（ 高 ）。 a R b
解：S闭合时
6V
3V
Va 6V ,Vb -3V ,Vc 0V .
例2、电压源的作用（ 既不是电源也不是负载）
I
+
+
10V_
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。
电路的基本概念、定律和分析方法
电路的基本概念、定律和分析方法1.1 电路的基本概念1.1.1 电路、理想元件和电路模型1.1.1.1 电路为了完成某种功能，将实际的电气设备与元件按照一定的方式组合连接而成的整体称为电路。
通常组成一个简单电路，至少要有电源、连接导线、开关和负载。
负载、连接导线和开关称为外电路，电源内部的电路称为内电路。
电路的基本组成包括以下四部分：（1）电源（供能元件）：为电路提供电能的设备和器件，如电池、发电机等。
电源就是把非电能转换为电能的一种能量转换装置。
例如：干电池是把化学能转换为电能的装置；发电机是把机械能转换为电能的装置。
直流电还可以通过交流电得到，其整个过程包括变压、整流、滤波、稳压。
（2）负载（耗能元件）：电路中吸收电能或输出信号的元件，如灯泡等用电器。
（3）控制器件：控制电路工作状态的器件或设备，如开关等。
（4）连接导线：将电气设备和元器件按一定方式连接起来的导线，如各种铜、铝电缆线等。
由于电路中的电压、电流是在电源的作用下产生的，因此电源又称为激励；由激励在电路中产生的电压、电流称为响应。
有时，根据激励与响应之间的因果关系，把激励称为输入，响应称为输出。
如图1-1-1（a）中，干电池为电源，小灯泡为负载，导线和开关为传输控制元件。
图1-1-1 手电筒实际电路与电路模型1.1.1.2 电路理想元件为了便于对复杂的实际电路进行分析和综合，我们有必要在满足实际工程需要和假设的条件下，抓住实际电路中发生的主要现象和表现出来的主要矛盾，将实际电路中发生的物理过程或物理现象理想化，这就得到了理想电路元件，简称理想元件。
理想元件是电路元件理想化的模型，简称为电路元件。
电阻元件是表示只消耗电能的元件，简称电阻。
电感元件是表示其周围空间存在着磁场而可以储存磁场能量的元件，简称电感。
电容元件是表示其周围空间存在着电场而可以储存电场能量的元件，简称电容。
具有两个引出端的元件，称为二端元件；具有两个以上引出端的元件，称为多端元件。
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。
电路的基本概念和基本定律
第1章 电路的基本概念和基本定律 ·1·第1章 电路的基本概念和基本定律知识要点1．了解电路和电路模型的概念；2．了解电路的各种工作状态、额定值及功率平衡的意义；3．理解电流源和电压源模型及其等效变换；4．理解电流、电压和电功率，理解和掌握电路基本元件的特性；5．能熟练分析与计算电路中各点的电位，会应用基尓霍夫定律分析电路；6．初步学会利用Multisim10验证欧姆定律、基尔霍夫定律等，并进行简单的电路计算。
随着科学技术的飞速发展，现代电子设备的种类日益繁多，规模和结构更是日新月异，但无论怎样设计和制造，其几乎都是由各种基本电路组成的。
所以，学习电路的基础知识，掌握、分析电路的规律与方法，是学习电路学的重要内容，也是进一步学习电机、电器和电子技术的基础。
本章将重点阐明有关电路的基本概念、基本元件特性和基尓霍夫定律。
1.1 电路和电路模型1.1.1 电路的概念从日常生活和生产实践可以体会到，用导线、开关等将电源和用电设备或用电器连接起来，就构成一个电流流通的闭合路径。
这就是电路。
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。
例如图1-1所示的手电筒电路中，电池把化学能转换成电能供给灯泡，灯泡却把电能转换成光能做照明用。
凡是将化学能、机械能等非电能转换成电能的供电设备，称为电源，如干电池、蓄电池和发电机等；白炽灯的主要电磁性能是消耗电能，可用一个电阻元件表示。
诸如此类，各种电气设备和电器件及实际电路均有各自的模型。
电路理论基础中所研究的对象就是这种电路模型，习惯上称为电路，如图1-2所示。
大规模的电路又称为电网络，简称为网络。
图1-1 手电筒电路 图1-2 手电筒电路模型电路的种类繁多，但从电路的功能来说，其作用分为两个方面：其一实现电能的传输和转换（如电力工程，它包括发电、输电、配电、电力拖动、电热、电气照明，以及交直流电之间的整流和逆变等）；其二进行信号的传递与处理（如信息工程，它包括语言、文字、音乐、图像的广播和接收，生产过程中的自动调节，各种输入数据的数值处理，信号的存储等）。
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。
《电路及磁路》-电路的基本概念和定律-习题及答案
《电路与磁路》第一章电路的基本概念和定律一、填空题1. 图1电路中，____端电位高于____端电位，电流的实际方向是由____端流向____端。
图12. 电路由____________、____________和____________三个部分组成。
3. 电荷的_______移动形成电流，电流的实际方向为________运动的方向。
4. 图2电路中，U ab＝________V；U cd＝________V；U ef＝________V。
图25. 一个电源可以用________或________的形式来表示，二者间可等效互换。
6. 电压源与电流源进行等效变换时，对________等效，对________不等效。
7. 将图3电路等效为电流源时，其电流源电流I S＝_ __，内阻R i＝_____。
图38. 将图4电路等效为电压源时，其电压源电压U S＝______，内阻R i＝____。
图49.节点是指汇聚__________或__________以上导线的点。
10.两节点之间不分叉的一条电路，称为一个_ __；电路中任何一个闭合路径称为一个_ _。
11.基尔霍夫第一定律也称__________定律，其数学表达式为__________。
12.基尔霍夫夫第二定律也称__________定律，其数学表达式为__________。
13.用基尔霍夫定律求解电路时，必须预先标定各条支路的_____方向和回路的____方向。
14. 图5为某电路的一部分，已知I1＝－1A，I S＝2A，则I2＝____，U ab＝___。
图515. 图6电路中，电流I1＝________，I2＝________。
图6二、判断题1. 在电路中，电源是指提供能源的设备，它把非电能转换为电能。
（）2. 在电路中，负载的作用是把电能转换成其它形式的能量。
（）3. 电路中的导线起着传输能量的作用，所以在电路分析中，不论电路如何，均可把连接导线的电阻视为零。
电工电子学学习指导练习题题解-第1章-电路的基本概念和基本定律
图1.8
分析如下：仍然是典型电阻串、并联套公式的题目，它是本课程非 常基本的内容，在以后各章节中都会用到。比如图1.8（b）的电路 中，四个电阻两两组成三个回路，都是并联。尽管并联分流公
1.2典型例题和典型错误
式是两个电阻的公式，但要灵活运用。
I= R//R
2R+R//R
×
2R 2R+2R
×
IS
= 2R//R//R
1.1.5简单电路的分析
1.1知识梳理
表1.2 简单电路的分析公式
1.1知识梳理
可以套用公式的电路称为简单电路，表1.2汇总了相关公式，以 及分析要点。
1.1.6利用元件VCR、KCL和KVL分析电路的原则：
1.求电路中某电压的方法： （1）无源元件的VCR，已知电流求电压;(2)用KVL求解，典型 的求开路电压、理想电流源的电压。 2.求电路中某电压的方法： （1）无源元件的VCR，已知电压求电流；（2）用KCL求解，典 型的求短路（导线）电流、理想电压源的电流等。 经验分享：选择回路写KVL时，应优先选择含有理想电压源、 避开理想电流源，且元件较少的回路，简单时写出的是一元一次方 程；选择结点写KCL时，应优先选择与理想电流源相连的、避开与 理想电压源相连且支路较少的结点。
1.1知识梳理
1.1.1参考方向
定义：人为规定电压、电流等代数量取正的方向，通常 用符号直观的表示在电路图上。 1.电流的符号表示（如图1.1）
2.电压的符号表示（如图1.2）
图1.1
图1.2 3.电动势的符号表示（图1.3）
有时也用参考方向表示，图1.3（a）是理想电压源电动 势的符号表示，但是理想电流源不用电动势，用端电压。
1.1.3 电路的基本元件
电路的基本概念与基本定律
电路的基本概念与基本定律1. 电路的基本概念1.1 电路是什么首先，我们得知道，电路就像是一条“水管”，不过这里流动的不是水，而是电。
想象一下你在家里打开水龙头，水顺着管道流动，电流也是如此。
电路里有很多“组件”，像是电池、导线、开关和灯泡，它们共同工作，就像一支乐队，齐心协力奏出动听的乐章。
电池就像是乐队的指挥，它提供电力，让电流得以流动。
而导线则像是乐器之间的连接，确保每一个音符都能完美地传递。
1.2 电流与电压接下来，我们得聊聊电流和电压。
电流就像是流水的速度，单位是安培（A），而电压则是推动电流流动的力量，单位是伏特（V）。
可以想象一下，如果水流的压力不足，那么水就流不动，这就是电压的重要性。
电压高，电流就能“畅通无阻”，低了就容易卡壳。
电流和电压是电路里的好伙伴，缺一不可。
2. 基本定律2.1 欧姆定律欧姆定律可是电路中的一颗明珠，它告诉我们电流、电压和电阻之间的关系。
简而言之，欧姆定律的公式是 V = I * R，其中 V 是电压，I 是电流，R 是电阻。
想象一下，电流就像是小溪，电阻则是溪流中的石头，石头越多，水流就越难过去。
这个公式就像一张“通行证”，帮助我们了解在不同情况下，电流是如何受到影响的。
2.2 基尔霍夫定律然后我们要提到的是基尔霍夫定律，它就像是电路的交通规则。
基尔霍夫有两个定律，第一个是电流定律，意思是进入某个节点的电流总和等于离开的电流总和。
第二个是电压定律，简单来说就是在一个闭合回路中，各个部分的电压总和要等于零。
听起来有点复杂，但其实就像是一个小镇的交通，所有的车辆都要遵循规则，才能保持畅通无阻。
3. 电路中的应用3.1 日常生活中的电路现在我们可以看看电路在我们日常生活中的应用。
想象一下，你在晚上打开灯，电路就开始工作，电流流动，灯泡发光，瞬间照亮整个房间。
这一切都是电路在背后默默付出。
还有那些高科技的设备，比如手机、电脑，它们的电路设计得非常复杂，却都遵循着上述的基本概念和定律。
电路的基本概念和基本定律相关知识讲解
＋ U1 －
I
P1
－
P2
U2
P3
＋
＋
U3 －
图 1.5 例1.1图
例1.1（二）
解 ： P1的电压参考方向与电流参考方向相关联, 故 P1=U1I=4×4=16W (接受16W) P2和P3的电压参考方向与电流参考方向非关联, 故
重点与难点
重点 基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律 难点 用基尔霍夫定律分析电路
基尔霍夫定律是集中参数电路的 基本定律, 它包括电流定律和电压
定律
一、相关名词
（1）支路: 电路中流过同一电流的一个分支称为一 条支路。
（2）节点: 三条或三条以上支路的联接点称为节点。 (3) 回路: 由若干支路组成的闭合路径,其中每个
5.分析电路时，首先应该规定电流电压的参考方 向。
1.2.2 电压及其参考方向（五）
6.元件的电压参考方向与电流参考方向是一致的, 称为关联参考方向。
i
＋
u
－
图1.4 电流和电压的关联参考方向
1.2.3 电位（一）
1. 在电路中任选一点, 叫做参考点, 则某点的电 位就是由该点到参考点的电压。
Va Ua0
2.如果电流源的电流is=Is (Is是常数), 则为直流电流 源。
二、电流源（二）
i u
＋
is
0 u
Is i
－
(a)
(b)
图1.9 电流源及直流电流源的伏安特性
二、电流源（三）
3.电流为零的电流源相当与开路。
4.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。 5.电压源和电流源,称为独立源。在电子电路的 模型中还常常遇到另一种电源, 它们的源电压和 源电流不是独立的, 是受电路中另一处的电压或 电流控制, 称为受控源或非独立源
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号确定的依据。对方程求解的结果，若电压、电流得正值，说明标定的 电压、电流参考方向与电压、电流的实际方向相符；若方程求解的结果 是负值，则说明假定的参考方向与实际方向相反。
电路分析和计算中，参考方向的概念十分重要，如果在计算电路时 不标示电压、电流的参考方向，显然，方程式中各量的正、负就无法确 定。本章强调了电路响应的“参考方向”在电路分析中的重要性。
W 元件发出负功率，实际上是吸收功率，因此图1.1(b)中元件实际上
是一个负载。 （3）电压、电位、电动势有何异同？ 解析：电压、电位和电动势三者定义式的表达形式相同，因此它们
的单位相同，都是伏特【V】；电压和电位是反映电场力作功能力的物 理量，电动势则是反映电源力作功能力的物理量；电压和电位既可以存 在于电源外部，还可以存在于电源两端，而电动势只存在于电源内部； 电压的大小仅取决于电路中两点电位的差值，因此是绝对的量，其方向 由电位高的一点指向电位低的一点，因此也常把电压称为电压降；电位 只有高、低、正、负之分，没有方向而言，其高、低、正、负均相对于 电路中的参考点，因此电位是相对的量；电动势的方向由电源负极指向 电源正极。
2、检验学习结果解析 （1）电路由哪几部分组成，各部分的作用是什么？ 解析：电路一般由电源、负载和中间环节三大部分组成。电源是电 路中提供电能的装置，其作用是将其它形式的能量转换成电能；负载是 电路中接收电能的装置，其作用是将电能转换成其它形式的能量；中间 环节包括连接导线、开关及控制保护设备及测量机构，它们是电源和负 载之间不可缺少的连接和控制部件，起着传输和分配能量、控制和保护 电气设备的作用。 （2）试述电路的分类及功能。 解析：工程应用中的实际电路，按照功能的不同可概括为两大类： ①电力系统中的电路：特点是大功率、大电流。其主要功能是对发电厂 发出的电能进行传输、分配和转换。②电子技术中的电路：特点是小功 率、小电流。其主要功能是实现对电信号的传递、变换、储存和处理。 （3）何谓理想电路元件？如何理解“理想”二字在实际电路中的含
1．1 电路和电路模型
1、学习指导 （1）电路的组成和功能 电路通常由电源、负载、中间环节三大部分组成。电路分有两种类 型：电力系统的电路功能是实现电能的传输、分配和转换；电子技术的 电路功能是对电信号进行传递、变换、储存和处理。 （2）电路模型 电路理论是建立在一种科学的抽象——“电路模型”的概念和基础上 进行阐述的。所谓电路模型，实际上是由一些理想电路元件构成的、与 实际电路相对应的电路图。 对工程实际问题进行分析和研究时，我们往往在一个实际电路给定 的情况下，首先对该电路进行模型化处理，并使模型电路的性状和实际 电路的性状基本相同或十分逼近，然后借助于这种理想化的电路模型， 对实际电路的问题进行分析和研究。利用电路模型分析和研究实际电路
本章的学习重点： 电路模型的概念和理想电路元件的概念； 电压、电流参考方向的概念及其与实际方向之间的联系，电 功率的概念； 理想的无源元件、有源元件的概念； 基尔霍夫电流、电压定律的深刻理解和应用； 电路“等效”概念的建立及其电路“等效”的基本方法； 直流电路中电位的计算及其负载上获得最大功率的条件。
实际电路中的实体部件上发生的电磁现象往往是复杂的、多元的， 如电阻器、电炉等设备，它们除了具有消耗电能的特性外，还有磁场和 电场方面的特性，分析时若把它们的全部电磁特性都表征出来既有困难 也不必要。本着突出主要矛盾、忽略将要因素的研究方法，电阻器和电 炉等设备完全可以用理想的“电阻元件”来作为它们的数学模型。显然， 理想电路元件是从实际电路器件中科学抽象出来的假想元件，可以看作 是实际电路器件的一种“近似”。
1．3基尔霍夫定律
1、学习指导 （1）欧姆定律和基尔霍夫定律
欧姆定律和基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律统称为电路的三 大基本定律，它们反映了电路中的两种不同约束。欧姆定律阐述和解决 的是某一元件对于电路基本变量（即元件两端电压与通过元件的电流） 的约束关系；而基尔霍夫两定律阐述和解决的是电路元件互联后，电路 的整体结构对电路基本变量（回路中的电压和结点上的电流）的约束关 系，在学习中应把这两种不同的约束关系加以区别。
1．2 电路的基本物理量
1、学习指导 （1）基本电量 虽然我们在中学已经从物理概念上接触过电压、电流、电动势、电 功率这些电量，但在本章的学习中，我们要从工程应用的角度上重新理 解电压、电流、电动势、电功率这些电量的概念，并把它们与参考方向 联系在一起加以理解。 在电路分析中，电压就是电路中两点电位之差，是产生电流的根本 原因；电流通过电路元件时，必然产生能量转换；电动势只存在于电源 内部，其大小反映了有源元件能量转换的本领。 （2）电功和电功率 电流所做的功就是电功，日常生活中电度功就是电功，因此电功的 单位除了焦耳还有KW·h（度）；电功率则反映了设备能量转换的本 领。如电气设备上标示的额定电功率，表征了该设备本身能量转换的本 领：100W表示该设备在1s时间内可以把100J的电能转换成其它形式的 能量，40W表示设备在1s时间内可以把40J的电能转换成其它形式的能 量。 （3）参考方向 参考方向是电路分析过程中人们假定的电压、电流方向，原则上可 以任意假定，习惯上若假定一个电路元件是负载时，就把这个元件两端 的电压与通过这个元件上的电流的参考方向设立为“关联方向”，所谓关 联方向就是电流流入端为电压的高极性端，电流的流出端是电压的低极 性端，关联方向下元件吸收功率；如果假定某电路元件是电源，就把该 元件上的电压、电流参考方向设为“非关联方向”，非关联就是电流由电 压低极性端流入，由电压高极性端流出的参考方向，非关联方向下元件 发出功率。 （4）参考方向和实际方向 正电荷移动的方向规定为电流的实际方向；电路中两点从高到低的 方向规定为电压的实际方向。有了实际方向为什么还要引入参考方向， 它们之间有什么样的差别和联系，这是学习时必须首先要搞清楚的问 题。 电压、电流的实际方向即指它们的真实方向，是客观存在；参考方 向则是指电路图上标示的电压、电流的箭头方向，是人为任意假定的。 分析和计算电路时，常常无法正确判断出电压、电流的真实方向，因此 按照人们的主观想象，在电路图中标出一个假定的电压、电流方向，这 就是参考方向。电路图中的参考方向一但标定，在整个电路分析计算过 程中就不容改变。参考方向提供了电压、电流方程式中各量前面正、负
电路理论是建立在模型概念的基础上的，用理想化的电路模型来描 述电路是一种十分重要的研究方法。由理想电路元件构成的、与实际电 路相对应的电路图称为电路模型。
4．你能说明集总参数元件的特征吗？你如何在电路中区分电源和 负载？
解析：集总参数元件的特征就是：在元件中所发生的电磁过程都集 中在元件内部进行，其次要因素可以忽略的理想化电路元件。对于集总 参数元件，任何时刻从元件一端流入的电流，恒等于从元件另一端流出 的电流，并且元件两端的电压值是完全确定的。
义？何谓电路模型？ 解析：理想电路元件是从实际电路器件中科学抽象出来的假想元
件，由严格的定义来精确地加以阐述、理想电路元件是具有单一电磁特 性的简单电路模型单元。
电路理论中研究的都是由理想元件构成的、与工程应用中的实际电 路相对应的电路模型。在实际的电路中，“理想”电路元Байду номын сангаас是不存在的。 白炽灯、电炉等设备，只所以在研究它们时可以把它们作为一个“理 想”的电阻元件进行分析和研究，原因就是它们在实际电路中表现的主 要电磁特性是耗能，其余电磁特性与耗能的电特性相比可以忽略；工频 电路中的电感线圈只所以用一个电阻元件和一个电感元件的串联组合来 表征，原因就是：在工频情况下，电感线圈的主要电磁特性就是线圈的 耗能和储存磁场能量，其余电磁特性可以忽略。从以上分析可以把“理 想”二字在实际电路中的含义解释为：“理想”就是一种与实际电路部件 特性的“基本相似”或“逼近”。采用“理想”化模型分析实际问题，就是抓 住实际电路中的主要矛盾，忽略其中的次要因素，预测出实际电路的性 状，从而根据人们的需要设计出更好的各种电路。
2、检验学习结果解析 （1）如图1.1（a）所示，若已知元件吸收功率为－20 W，电压 U=5V，求电流I。
＋ － U I
（a）关联参考方向
－ ＋ U I
（b）非关联参考方向
图1.1 电压、电流参考方向 元件 元件
解析：图1.1(a)中元件两端的电压、电流为关联参考方向，显然是 假想为一个负载。关联参考方向下
（4）电功率大的用电器，电功也一定大。这种说法正确吗？为什 么？
解析：用电器铭牌上标示的电功率P的大小，反映了用电器能量转 换的本领，是从制造厂出来就确定了的；电功W的大小则是反映了用电 器实际耗能的多少，因为W=Pt，显然电功的大小与用电时间的长短有 关。电功率再大的用电器，如果没有与电源接通，即t=0时，电功 W=Pt=0。所以，电功率大的用电器，电功也一定大的说法是错误的。
第1章 电路的基本概念及基本定律
电路分析基础是高职、高专电类各专业的一门专业技术基础课程。 《电路分析基础》阐述了电路的基本概念、基本定理及其基本分析方 法，是从事任何电类专业学习和工作的人员普遍要学习和掌握的、必不 可少的知识。本章介绍的内容是贯穿全书的基本理论基础，要求在学习 中给予足够的重视。
在电路中区分电源和负载的方法，一般是根据计算的结果来看：若 元件发出功率（即元件两端电压与通过元件的电流的实际方向为非关联 方向），说明元件是电源；若元件吸收功率（即元件两端电压与通过元 件的电流的实际方向为关联方向），说明元件是负载。在计算前一般要 根据元件两端电压和通过元件中的电流的参考方向来假定，当电路模型 中所标示的电压、电流为非关联参考方向时，应按电源处理，若电路模 型中标示的电压、电流为并联参考方向时，就要按负载处理，而确定元 件的真实性质则要根据分析计算的结果来定。
是一种科学的思维方法，也是工程技术人员应具备的业务素质之一。 （3）理想电路元件 理想电路元件是电路模型中不可再分割的基本构造单元并具有精确
的数学定义。理想电路元件也是一种科学的抽象，可以用来表征实际电 路中的各种电磁性质。例如“电阻元件”表征了电路中消耗电能的电磁特 性；“电感元件”表征了电路中储存磁场能量的电磁特性；“电容”元件则 表征了电路中储存电场能量的电磁特性。