电工电子第1章电路基本概念h2
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电工技术基础-第一章第一节 电路的基本概念
1. 电压 (1) 定义：任意两点间的电位差称为电压。 Ua、Ub相对参考点上的电位 Uab = Ua－Ub
(2)电压单位：伏特 (V)
(3)电压方向：电压的高电位端用“＋”极、低电位
端用“－”极表示。
电工技术基础
第一篇 电路分析 三、电路的基本变量
1. 电压
例：电压方向的设置
负载
a
b
U
负载
a
b
Uab
电工技术基础
第一篇 电路分析
四、参考方向
选择参考方向原则：
(1)关联参考方向：电流从高电位流到低电位。
P＝UI
P＞0消耗功率 P＜0提供功率
a I 负载
b
U
(2)非关联参考方向：电流从底电位流到高电位
P＝－UI
P＞0消耗功率 P＜0提供功率
a
负载 I b
U
电工技术基础
电池
E
R
连接导体
(手电筒壳)
抽象化 图形符号
电工技术基础
第一篇 电路分析
二、电路模型
抽象化
实际电路 理想化 电路模型 (电路图)
例：手电筒(最简单的电路)
电池
开关 灯泡
E
连接导体 (手电筒壳)
K R
电工技术基础
第一篇 电路分析
三、电路的基本变量
所谓“基本变量”：就是能通过这些变量计算出 电路其中它的任何物理量。
4. 能量
a i 负载
b
u
(1) 定义：在 t1 时间内，电路所消耗的电能。
W (t ) t1 p(t )dt
(2) 能量单位：焦耳( J )
(3) 能量方向：吸收、释放
１度＝１千瓦×１小时
(2)电压单位：伏特 (V)
(3)电压方向：电压的高电位端用“＋”极、低电位
端用“－”极表示。
电工技术基础
第一篇 电路分析 三、电路的基本变量
1. 电压
例：电压方向的设置
负载
a
b
U
负载
a
b
Uab
电工技术基础
第一篇 电路分析
四、参考方向
选择参考方向原则：
(1)关联参考方向：电流从高电位流到低电位。
P＝UI
P＞0消耗功率 P＜0提供功率
a I 负载
b
U
(2)非关联参考方向：电流从底电位流到高电位
P＝－UI
P＞0消耗功率 P＜0提供功率
a
负载 I b
U
电工技术基础
电池
E
R
连接导体
(手电筒壳)
抽象化 图形符号
电工技术基础
第一篇 电路分析
二、电路模型
抽象化
实际电路 理想化 电路模型 (电路图)
例：手电筒(最简单的电路)
电池
开关 灯泡
E
连接导体 (手电筒壳)
K R
电工技术基础
第一篇 电路分析
三、电路的基本变量
所谓“基本变量”：就是能通过这些变量计算出 电路其中它的任何物理量。
4. 能量
a i 负载
b
u
(1) 定义：在 t1 时间内，电路所消耗的电能。
W (t ) t1 p(t )dt
(2) 能量单位：焦耳( J )
(3) 能量方向：吸收、释放
１度＝１千瓦×１小时
电工基础第1章知识要点解读
表1.2常见固定电阻器比较
序号
名称
图形符号
主要用途
1
碳膜
电阻器
目前电子、电气产品使用量最大、价格最便宜、品质稳定性和信赖度较高的电阻器
2
金属膜
电阻器
常用在要求较高的电路中，如各种测试仪表
3
线绕
电阻器
在大功率电阻电路中作为分压电阻和分流电阻，在电源电路中作为限流电阻
2.可变电阻器
可变电阻器是阻值可变的电阻器，也称电位器，分为半可变电阻器和电位器。常见可变电阻器比较见表1.3。
（3）表达式：Q=I2Rt
4．最大功率输出定理
（1）内容：当负载电阻R和电源内阻r相等时，电源输出功率最大（负载获得最大功率）Ｐmax。
（2）表达式：当R＝r时
Pmax＝
（3）负载匹配（阻抗匹配）：负载电阻等于电源电阻。——欧姆（Ω）6
电能
W
电荷定向移动形成的电流所做的功
W=Uq=UIt
——
焦耳
（J）
7
电功率
P
描述电流做功快慢的物理量
——
瓦特（W）
三、电阻器
电阻器是利用金属或非金属材料对电流起阻碍作用的特性制成，通常被称为电阻。它在电路中起分压、分流和限流等作用。
1.固定电阻器
固定电阻器是阻值不能改变的电阻器，文字符号为R。常见固定电阻器比较见表1.2。
序号
（2）电阻器的主要参数
电阻器的主要参数有标称阻值、允许误差和额定功率等。电阻器主要参数的标注方法有直标法、文字符号法、数码法和色标法，见表1.5。
表1.5电阻器主要参数标注方法比较
序号
标注方法
电阻值识读要点
允许误差识读要点
1
序号
名称
图形符号
主要用途
1
碳膜
电阻器
目前电子、电气产品使用量最大、价格最便宜、品质稳定性和信赖度较高的电阻器
2
金属膜
电阻器
常用在要求较高的电路中，如各种测试仪表
3
线绕
电阻器
在大功率电阻电路中作为分压电阻和分流电阻，在电源电路中作为限流电阻
2.可变电阻器
可变电阻器是阻值可变的电阻器，也称电位器，分为半可变电阻器和电位器。常见可变电阻器比较见表1.3。
（3）表达式：Q=I2Rt
4．最大功率输出定理
（1）内容：当负载电阻R和电源内阻r相等时，电源输出功率最大（负载获得最大功率）Ｐmax。
（2）表达式：当R＝r时
Pmax＝
（3）负载匹配（阻抗匹配）：负载电阻等于电源电阻。——欧姆（Ω）6
电能
W
电荷定向移动形成的电流所做的功
W=Uq=UIt
——
焦耳
（J）
7
电功率
P
描述电流做功快慢的物理量
——
瓦特（W）
三、电阻器
电阻器是利用金属或非金属材料对电流起阻碍作用的特性制成，通常被称为电阻。它在电路中起分压、分流和限流等作用。
1.固定电阻器
固定电阻器是阻值不能改变的电阻器，文字符号为R。常见固定电阻器比较见表1.2。
序号
（2）电阻器的主要参数
电阻器的主要参数有标称阻值、允许误差和额定功率等。电阻器主要参数的标注方法有直标法、文字符号法、数码法和色标法，见表1.5。
表1.5电阻器主要参数标注方法比较
序号
标注方法
电阻值识读要点
允许误差识读要点
1
电工电子技术基础第1章电路基本概念
一、电工电子学课程的作用和任务
电工电子学是研究电工技术和电子技术的理论 和应用的技术基础课程。作为技术基础课程，它应 具有基础性、应用性和先进性。
基础是指基本理论、基本知识和基本技能。 应用是指课程内容要理论联系实际，建立 系统概念，培养大家分析和解决问题的能力； 重视实验技能的训练。
先进性是指电工学课程内容和体系随着电 工技术和电子技术的发展应不断更新。
电路基础：
功率。
电路综合：已知输出输入的条件， 求元件参数和电路结构。
6
第一章 电路的基本概念、定律、分
析方法
1.1
电路的组成及作用
一、电路的组成
开关
1．电路： 为电流流通提供路径的集 合体。
2．组成：（1）电源：提供能量。
（2）负载：消耗能量。
电负 池载
（ 3）中间环节：连接电源和负载 的导线及控制元件。
定的正常允许值。 UN—额定电压
IN—额定电流
PN—额定功率
23
1.4.2电源开路（引伸为支路电流为零）
I=0 特征 P=0
a
I
+ E
+
-U
R0
-
c R
b
d
U=E=U0（开路电压）
E114B
24
1.4.3 电源短路
短路通常是一种 严重事故，应该 尽力预防。
I
a
+
+
E
-U
R0
-
b
U=0
特征
I=IS=E/R0 PE=△P=R0I2，P=0
或 -I1- I2+I3=0
c
也可写成：
E1
I1+ I2 = I3
《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。
电工学-第一章 电路的基本概念和基本定律
E1＝E2＋R01I＋R02 I
等号两边同乘以I 得 E1I＝E2I＋R01I2＋R02I2 223×5＝217×5＋0.6×52 ＋0.6×52 1115W=1085W＋15W＋15W E2I＝1085W
R01I2＝15W
R02I2＝15W
电源产生 的功率
负载取用 功率
电源内阻 损耗功率
负载内阻 损耗功率
电源 P＝UI＞0
负载
负载
P＝UI＞0
U和I两者的参考方向选得相反 P＝UI＜0
4．额定值与实际值
额定值是制造厂商为了使产品能在给定的条件下 正常运行而规定的正常允许值 注 在使用电气设备或元件时，电压、电流、功率 的实际值不一定等于它们的额定值
1.5.2
电源开路
1.5.3 电源短路
aI E R0 b + U R
§1.4 欧姆定律
I
U
I
I R U R
R
U
U IR
U IR
U IR
注意：用欧姆定律列方程时，一定要在图中标 明正方向。
广义欧姆定律 (支路中含有电动势时的欧姆定律)
提问: I的方向反过来呢？
a
R
+ E _
I Uab
U ab IR E
U ab E I R
b
当 Uab>E 时， I >0 表明方向与图中假设方向一致。 当 Uab<E 时， I <0 表明方向与图中假设方向相反。
I？ 可知R上电压大小为4V， 流过电流大小为2A E + R U U I E
I
- R U U + I
U=4V、I= -2A
U= -4、I=2A
电工电子技术基础第1章 电路的基本理论及基本分析方法
-
电流源模型
实际电源可用一个电流为IS的理想电流源与电阻并 联的电路作为实际电源的电路模型，称为电流源模型。
其中
IS
U0 R0
称为短路电流
实际电源内阻R0越大，越接近于理想电流源。
第1章 电路的基本理论及基本分析方法
3.实际电源模型的等效变换
R0 + US -
等效电压源模型
IS
US R0
US R0IS
2.理想电流源：理想电流源是从实际电流源抽象出来的 理想二端元件，流过它的电流总保持恒定，与其端电压 无关。理想电流源简称电流源。 电流源的两个基本性质
①电流是给定值或给定的时间函数，与电压无关；
②电压是与相连的外电路共同决定的。
IS或iS
+ U或i
－
电流源的图形符号
电流源的伏安关系
i IS
o
u
直流电流源伏安特性
uR（ i 关联u ） R（ 或 i 非关联）
电阻参数R：表示电阻元件特性的参数。 线性非时变电阻：R为常数；简称为线性电阻。
第1章 电路的基本理论及基本分析方法
应当注意，非线性电阻不满足欧姆定律。
单位：SI单位是欧[姆]（Ω）。计量大电阻时，以千欧 （KΩ）、兆欧（MΩ）为单位。
电阻的参数也可以用电导表示，其SI单位是西［门 子］（S）。线性电阻用电导表示时，伏安关系为
②箭头，如图(a) i。
参考方向的意义：若电流的参考方向和实际方向一致， 则电流取正值，反之则取负值。如图（a）、(b)所示。
第1章 电路的基本理论及基本分析方法
二、电压、电位、电动势及其参考方向
1. 电压、电位、电动势
⑴电压
第一章 电路的基本概念与基本定律
元件
想想 练练
电压、电位、 电动势有何异 同？
电功率大的用电器， 电功也一定大，这种说 法正确吗？为什么？
思考 回答
在电路分析中，引入参考方向的目的是什么？ 应用参考方向时，你能说明“正、负”、“加、 减” 及“相同、相反”这几对词的不同之处吗？ 电路分析中引入参考方向的目的是为分析和计算电路提 供方便和依据。应用参考方向时，“正、负”是指在参考方 向下，电压和电流的数值前面的正、负号，若参考方向下一 个电流为“－2A”，说明它的实际方向与参考方向相反，参考 方向下一个电压为“＋20V”，说明其实际方向与参考方向一 致；“加、减”指参考方向下列写电路方程式时，各项前面 的正、负符号；“相同、相反”则是指电压、电流是否为关 联参考方向， “相同”是指电压、电流参考方向关联，“相 反”指的是电压、电流参考方向非关联。
1.2.2 电压、电位和电动势
a
电动势E 只存 在于电源内部 ，其大小反映 了电源力作功 的本领。其方 向规定由电源 “负极”指向 电源“正极” 。
S
I
R0
+
U
+ _
b E
RL
–
电压U是反映电 场力作功本领的 物理量，是产生 电流的根本原因 。电压的正方向 规定由“高”电 位指向“低”电 位。
电位V是相对于参考点的电压。参考点的 电位:Vb=0；a点电位： Va=E-IR0=IR
电压和电位的关系：Uab=Va－Vb
电动势和电位一样属于一种势能，它能够将低 电位的正电荷推向高电位，如同水路中的水泵能够 把低处的水抽到高处的作用一样。电动势在电路分 析中也是一个有方向的物理量，其方向规定由电源 负极指向电源正极，即电位升高的方向。
电压、电位和电动势的区别
电工学 第1章电路的基本概念与基本定律PPT课件
本节讨论问题的理论依据是欧姆定律
如图电路：
a
E 为电源的电动势 E U 为电源的端电压
U
R
R0 为电源的内阻 R 为电路负载电阻
R0 b
一、有载工作状态
当开关闭合，电源与负载接通， 即电路处于有载工作状态。
电路中的电流为 I=E/(R0+R) a 负载电阻两端的电压为 U=IR E
或写成 U=E-IR0
阻上损耗的功率。 可见电路具有功率平衡特性。
二. 开路工作状态
如图电路：当开关断开时，电
路则处于开路(空载)状态。
a
开路时，外电路的电阻为无穷 大，电路中的电流 I 为零。
E
电源的端电压(称为开路电压 R
或空载电压 U0 ) 等于电源的 电动势，电源不输出电能。
0
b
电路开路时的特征为
I=0 U = U0 = E P=0
I= 0
U=
R
U0
三. 短路工作状态
当电源两端由于某种原因而 联在一起时，称电源被短路。
IS a
c
短路时，可将电源外电阻视 E
R
为零，电流有捷径流过而不 通过负载。
R0
由于R0很小，所以此时电流
b
d
很大，称之为短路电流 Is 。
U=0
电路短路时的特征为
I = Is = E / R0
P = P = I2 R0
+
_ E3
R3
独立回路：？个 3个
有几个网孔就有几个独立回路
小结
设：电路中有N个结点，B个支路 则： 独立的结点电流方程有 (N -1) 个
独立的回路（网孔）电压方程有 (B -N+1)个
如图电路：
a
E 为电源的电动势 E U 为电源的端电压
U
R
R0 为电源的内阻 R 为电路负载电阻
R0 b
一、有载工作状态
当开关闭合，电源与负载接通， 即电路处于有载工作状态。
电路中的电流为 I=E/(R0+R) a 负载电阻两端的电压为 U=IR E
或写成 U=E-IR0
阻上损耗的功率。 可见电路具有功率平衡特性。
二. 开路工作状态
如图电路：当开关断开时，电
路则处于开路(空载)状态。
a
开路时，外电路的电阻为无穷 大，电路中的电流 I 为零。
E
电源的端电压(称为开路电压 R
或空载电压 U0 ) 等于电源的 电动势，电源不输出电能。
0
b
电路开路时的特征为
I=0 U = U0 = E P=0
I= 0
U=
R
U0
三. 短路工作状态
当电源两端由于某种原因而 联在一起时，称电源被短路。
IS a
c
短路时，可将电源外电阻视 E
R
为零，电流有捷径流过而不 通过负载。
R0
由于R0很小，所以此时电流
b
d
很大，称之为短路电流 Is 。
U=0
电路短路时的特征为
I = Is = E / R0
P = P = I2 R0
+
_ E3
R3
独立回路：？个 3个
有几个网孔就有几个独立回路
小结
设：电路中有N个结点，B个支路 则： 独立的结点电流方程有 (N -1) 个
独立的回路（网孔）电压方程有 (B -N+1)个
电工电子技术基础-第1章 电路基本概念及基本定律
1.3 基尔霍夫定律
对于简单电路，可以用欧姆定律进行分析。对于除简单电路以 外的电路，就得运用基尔霍夫定律。基尔霍夫定律揭示了回路中各 部分电压之间和结点上各个电流之间的规律。
（1）支路
电路中通过同一电流的分支电路
有源支路
无源支路
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第1章 电路基本概念与定律——基尔霍夫定律
a
(2)结点 (3)回路 (4)网孔 (5)网络
性质和外特性；
接着从分析复杂电路角度出发，讨论约束电路中回路电压和结点电流基尔霍夫定律，
为下一章推导电路分析方法莫定基础。
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第1章 电路基本概念与定律——电路模型
1.1 电路模型
一、实际电路的组成和作用 电路 由实际电气元件按一定方式连接而成的一个整体，以 形成电流通路，从而实现某种特定的功能。
• （3）在电子测量和信号检测中的应用
示 波 器
万 用 表
虚 拟 仪 器
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教材及参考书
教材： 《电工学简明教程》（第三版）. 秦曾煌. 2015年. 高等教育出版社
参考书： 1.《电工学》. 唐介. 高等教育出版社 2.《电工与电子学》. 叶挺秀. 高等教育出版社 3.《电工学（上下册）》(第六版). 秦曾煌. 高等教育出版社 上册《电工学上电工技术》，下册《电工学下电子技术》 4.《电子技术基础-模拟部分》(第六版)康华光. 高等教育出 版社; 《电子技术基础-数字部分》(第六版)康华光. 高等教 育出版社
章目录 上一页 下一页
电路技术 §1- 5
电子技术 §6- 11
课程部分简介
直流电路 交流电路 模拟电子技术 数字电子技术
电路基本概念与基本定律 电路的分析方法 电路的暂态分析
对于简单电路，可以用欧姆定律进行分析。对于除简单电路以 外的电路，就得运用基尔霍夫定律。基尔霍夫定律揭示了回路中各 部分电压之间和结点上各个电流之间的规律。
（1）支路
电路中通过同一电流的分支电路
有源支路
无源支路
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第1章 电路基本概念与定律——基尔霍夫定律
a
(2)结点 (3)回路 (4)网孔 (5)网络
性质和外特性；
接着从分析复杂电路角度出发，讨论约束电路中回路电压和结点电流基尔霍夫定律，
为下一章推导电路分析方法莫定基础。
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第1章 电路基本概念与定律——电路模型
1.1 电路模型
一、实际电路的组成和作用 电路 由实际电气元件按一定方式连接而成的一个整体，以 形成电流通路，从而实现某种特定的功能。
• （3）在电子测量和信号检测中的应用
示 波 器
万 用 表
虚 拟 仪 器
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教材及参考书
教材： 《电工学简明教程》（第三版）. 秦曾煌. 2015年. 高等教育出版社
参考书： 1.《电工学》. 唐介. 高等教育出版社 2.《电工与电子学》. 叶挺秀. 高等教育出版社 3.《电工学（上下册）》(第六版). 秦曾煌. 高等教育出版社 上册《电工学上电工技术》，下册《电工学下电子技术》 4.《电子技术基础-模拟部分》(第六版)康华光. 高等教育出 版社; 《电子技术基础-数字部分》(第六版)康华光. 高等教 育出版社
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电路技术 §1- 5
电子技术 §6- 11
课程部分简介
直流电路 交流电路 模拟电子技术 数字电子技术
电路基本概念与基本定律 电路的分析方法 电路的暂态分析
《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
1.1.1 电路的概念
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
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
电工学第一章电路的基础知识
武汉交通职业学院
例 1－ 1－ 2
电工学
某电路中的一段支路含有电源，如图1－1（a） 所示，支路电阻为R0 = 0.6Ω ，测得该电路的端电 压为230V，电路中的电流 I＝5A，并有关系 U＝ E－R0I，试求： （1）此有源支路的电动势； （2）此有源支路在电路中是属于电源性质还是负载 性质？ （3）写出功率平衡关系式。
R1
D
I4
+
+
R1 R 2 R3 US 2 R5 R5 R6 R7
R4 UDC
C
R6
I3
R3 R2
-
US1
+ UDA UCB
I5
R5 R7
23 6 = (8 4 ) 10 5 8 4 7 1
A
US2
UAB + -
= 6
B
武汉交通职业学院
1-4 理想电路元件及实际电源 的两种电路模型
武汉交通职业学院
举例 求图示电路中各点的电 位:VA、VB、V0 。
电流 I＝ 1mA
I
A 1K
电工学
2V
O 1K
B
解： 设 O为参考点， 即Vo=0V VA=UAO= 1×1= 1V VB=UBO = -1×1 = -1 V UAB= VA – VB = 2 V
解： 设 B为参考点， 即VB=0V VA= UAB= 1×2 = 2V VO= UOB = 1×1 = 1 V UAB= VA – VB = 2 V
有 源 电 路
I
+ U –
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3.负载工作
开关闭合,接通电源与负载。
特征: E （1） I = R0 R
例 1－ 1－ 2
电工学
某电路中的一段支路含有电源，如图1－1（a） 所示，支路电阻为R0 = 0.6Ω ，测得该电路的端电 压为230V，电路中的电流 I＝5A，并有关系 U＝ E－R0I，试求： （1）此有源支路的电动势； （2）此有源支路在电路中是属于电源性质还是负载 性质？ （3）写出功率平衡关系式。
R1
D
I4
+
+
R1 R 2 R3 US 2 R5 R5 R6 R7
R4 UDC
C
R6
I3
R3 R2
-
US1
+ UDA UCB
I5
R5 R7
23 6 = (8 4 ) 10 5 8 4 7 1
A
US2
UAB + -
= 6
B
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1-4 理想电路元件及实际电源 的两种电路模型
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举例 求图示电路中各点的电 位:VA、VB、V0 。
电流 I＝ 1mA
I
A 1K
电工学
2V
O 1K
B
解： 设 O为参考点， 即Vo=0V VA=UAO= 1×1= 1V VB=UBO = -1×1 = -1 V UAB= VA – VB = 2 V
解： 设 B为参考点， 即VB=0V VA= UAB= 1×2 = 2V VO= UOB = 1×1 = 1 V UAB= VA – VB = 2 V
有 源 电 路
I
+ U –
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3.负载工作
开关闭合,接通电源与负载。
特征: E （1） I = R0 R
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i 参考方向
i 参考方向
A
BA
B
实际方向
实际方向
i>0
i<0
电工电子第1章电路基本概念h2
电流参考方向的两种表示：
• 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。 • 用双下标表示：如 iAB , 电流的参考方向由A指向B。
箭标 I
aR
b
双下标 Iab
电工电子第1章电路基本概念h2
二. 电压的参考方向 (voltage reference direction)
i
i
+
U
-
关联参考方向
-
U
+
非关联参考方向
电工电子第1章电路基本概念h2
例 A
i
＋
UB
－
电压电流参考方向如图中所标，问：对A、 B两部分电路电压电流参考方向关联否？
答： A 电压、电流参考方向非关联； B 电压、电流参考方向关联。
注 (1) 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。
(2) 参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注 (包 括方向和符号），在计算过程中不得任意改变。
:
pass word:c_zdgd
电工电子第1章电路基本概念h2
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第1章 电路的基本概念
1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路的基本物理量 1.3 电阻电容和电感元件 1.4 电源元件 1.5 电路的工作状态 1.6 电路的基本定律
1.7 电路中电位的概念及计算
电工电子第1章电路基本概念h2
元件(导线)中电流流动的实际方向。只有两种可能:
实际方向
A
B
实际方向
A
B
问题
复杂电路或电路中的电流随时间变化时， 电流的实际方向往往很难事先判断
电工电子第1章电路基本概念h2
参考方向
电流(代数量) 大小 方向
任意假定一个正电荷运动的方向即为电 流的参考方向。
i A
参考方向
B
电流的参考方向与实际方向的关系：
池器
电工电子第1章电路基本概念h2
灯 泡
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二、电路的组成部分
电源: 提供 电能的装置
池电
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泡灯
中间环节：传递、分
配和控制电能的作用
电工电子第1章电路基本概念h2
负载: 取用 电能的装置
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二、电路的组成部分
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信号源: 提供信息
电压U
单位正电荷q 从电路中一点移至另一点时 电场力做功（W）的大小
电压（伏特）
U
def
dW
dq
功（焦耳） 电荷（库仑）
实际电压方向
电位真正降低的方向
单位：V (伏)、kV、mV、V
电工电子第1章电路基本概念h2
问题
复杂电路或交变电路中，两点间电压的实际方向往往 不易判别，给实际电路问题的分析计算带来困难。
I2=1A,
3
解
+ U3
P1U1I1122W（发出P4） U4I2(4)14W （发出
（3）参考方向不同时，其表达式相差一负号，但实际 方向不变。
电工电子第1章电路基本概念h2
三. 电路元件的功率 (power)
1. 电功率
p dw dt
单位时间内电场力所做的功。
u dw dq
i dq dt
pdwdwdqui dt dq dt
功率的单位：W (瓦) (Watt，瓦特) 能量的单位： J (焦) (Joule，焦耳)
《电工电子学C》
学分:3 学时:48 理论学时:40 实验学时:8 先修课程: 课程评分：试卷（80％）＋
平时成绩（20％ 作业、实验等成绩）
参考教材： 1.魏红，电工电子学，科学出版社。 (一;二1~6;三1~3,5,7||八1~5;九1~4;十1） 2.秦曾煌，电工学（第六版），高等教育出版社。
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第1章 电路的基本概念
本章要求: 一、理解电压与电流参考方向的意义 二、能正确应用电路的基本定律 三、了解电路的三种状态及额定值的意义 四、会计算电路中某点的电位
电工电子第1章电路基本概念h2
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1.1 电路的作用与组成[P1]
一、电路的作用 1. 实现电能的传输、分配与转换
电压(降)的参考方向
假设的电压降低方向
参考方向
参考方向
+
U
–+
U
–
+ 实际方向
U >0
实际方向 +
U <0
电工电子第1章电路基本概念h2
电压参考方向的三种表示方式：
(1) 用箭头表示
U
(2) 用正负极性表示
+
U
(3) 用双下标表示
A
UAB
B
电工电子第1章电路基本概念h2
一~二. 关联参考方向
元件或支路的u，i 采用相同的参考方向称之为关联参考 方向。反之，称为非关联参考方向。
电流 电流强度
带电粒子有规则的定向运动 单位时间内通过导体横截面的电荷量
电流（安培）
def Δq dq i(t)lim
Δt0Δt dt
电工电子第1章电路基本概念h2
电荷（库仑） 时间（秒）
单位
A（安培）、kA 、mA、A
1kA=103A 1mA=10-3A
1 A=10-6A
方向
规定正电荷的运动方向为电流的实际方向
导线
Ro
+
R
电
灯
E
-
S
池
开关
泡
手电筒的电路模型
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1.2 电路的基本物理量
电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁链、能 量、电功率等。在线性电路分析中人们主要关心的物理量 是电流、电压和功率。
一. 电流的参考方向 (current reference direction)
电工电子第1章电路基本概念h2
2. 电路吸收或发出功率的判断 u, i 取关联参考方向
+ P=ui 表示元件吸收的功率
u
P>0 吸收正功率 (实际吸收)
i
-
P<0 吸收负功率 (实际发出)
u, i 取非关联参考方向
-
p = ui 表示元件发出的功率
u
P>0 发出正功率 (实际发出)
i
P<0 发出负功率 (实际吸收)
+
电工电子第1章电路基本概念h2
习题1-1*(P15)
方法1
+ U1
1 I1
+
+ U6 6
+
求图示电路中各方框所 代表的元件消耗或产生 的功率。已知： U1=1V,
U2= -3V,
2 U2
U4 4
U5 5
U3=8V, U4= -4V, U5=7V, U6= -3V
+ I2
I3
I1=2A, I3= -1A
话筒
直流电源: 提供能源
信号处理： 放大、检波等
放 扬声器 大 器
直流电源
负载
负载大小的概念:
负载增加指负载取用的电流和功率增加。
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电路模型
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为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际 电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电 路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从 而构成与实际电路相对应的电路模型。