第1讲电路的基本物理量、参考方向、理想元件
电路分析-王艳红 北京大学出版社 第1章
知识点
电路模型；电压、电流功率及其参考方向； 基尔霍夫定律；两类约束
受控源
重点内容和难点
基尔霍夫定律！功率的吸收与产生
难点：关联参考方向，受控源
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第1章 电路的基本概念与定律
1.1 电路与电路模型
1. 实际电路 由电工设备和电气器件按预期目的连 接构成的电流的通路。 a 能量的传输、分配与转换； b 信息的传递与处理。 共性 建立在同一电路理论基础上
时，已知 V 30V, V 5V, V 10V a b d
求( 1) U , U ,U ab ad bc
(2)选择b点为参考点时，求其他三点 的电位值。
解
(1)
以C点为电位参考点
U ab Va Vb 30V 5V 25V
U ad Va Vd 30V (10V) 40V
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1.2 电路的基本物理量 电压
1.2.2 电压
电路中电场力将单位正电荷由A点移到B点时，失去
1. 电压的定义
或得到的能量(或电场力所做的功)称为A，B两点间 的电位差，也是A，B间的电压(voltage)
dW U dq
def
实际电压方向
电位真正降低的方向
单位：V (伏)、kV、mV、V
电路与电路模型 1.2 电路的基本物理量 1.3 理想电路元件 1.4 基尔霍夫定律 1.5 受控源 1.6 电阻的应用 1.7 小结
1.1
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第1章 电路的基本概念与定律
(circuit elements) (circuit laws)
电路和电路元件讲课文档
负载 。
若计算结果P < 0, 则说明U、I 的实际方向相
反，此部分电路输出电功率（提供能量）
电源 。
第二十页，共99页。
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第1章
[例1.1.3] 已知：U = 10 V, I = 1 A 。按图中
aI ＋
U － b
假设的正方向列式：P = UI
P =10 W (负载性质）
若：U = 10 V, I = －1 A 则 P =－10 W （电源性质）
小结：
1 ) P 为“＋”表示该元件吸收功率； P 为“－” 则表示输出功率。
2）在同一电路中，电源产生的总功率和负 载消耗的总功率是平衡的。
第二十一页，共99页。
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第1章
1.2 电阻、电感和电容元件
第1章
负 载
电动机
第六页，共99页。
吸尘器
手电钻
实际的负载包括电动机、电动 工具和家用电器等等。
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第1章
电路的作用和分类
电 力
系 发电机
统
升压 变压器
降压 变压器
电灯 电炉 电动机
扩 音 器
话筒
放 大 器
扬声器
实现电能的传输和转换(俗称强电）
电路的作用 实现信号的传递和处理（俗称弱电）
电路模型：
电路模型是由一些理想电路元件相互连接而构成的 整体，是实际电路的一种等效电路。
S
电 路
+
模 型
E
–
I
实
际
R
电
路
第九页，共99页。
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第1章
2025江苏中职职教高考《机电一体化-电工技术基础》讲义知识考点复习资料
江苏职教高考机电一体化类（电工技术基础）课程知识框架电子电工机械基础30%电工技术基础35%液压与气动10%机械制图10%电子技术基础15%考试大纲：考查目标第二部分《电工技术基础》1.电路的基本概念2.简单直流电路3.复杂直流电路4.电容和电容器5.磁场和磁路6.电磁感应7.正弦交流电路的基本概念8.正弦交流电路9.三相正弦交流电路10.变压器11.电机与控制12.非正弦周期电路13.过渡过程第五部分《电子技术基础》一、模拟电路部分二、数字电路部分第二部分《电工技术基础》第一章电路的基本概念本章重难点分析一、了解电路的组成以及作用二、理解电路的基本物理量的概念及其单位三、熟练掌握电动势、电流、电压的参考方向和数值正负的意义四、理解电功和电功率的概念，掌握电功、电功率和焦耳定律的计算五、理解电阻的概念和电阻与温度的关系，熟练掌握电阻定律。
六、了解电气设备额定值的意义。
一、电路的基本组成电路是为实现某种应用目的，由若干电气设备或器件按一定方式用导线联接而成的电流通路。
手电筒电路电风扇电路电路的组成电路由电源、负载、控制装置及导线组成。
电源是把其他形式的能量转换为电能的装置。
负载是消耗电能的装置，也称为用电器。
负载的作用是把电能转换为其他形式的能量。
控制装置及导线用于连接电源和负载，使它们构成电流的通路，把电源的能量输送给负载，并根据需要控制电路的通、断。
保护装置保证电路的安全运行。
二、电路的基本功能电路的功能（1）电力系统中：电路可以实现电能的传输、分配和转换。
（2）电子技术中：电路可以实现电信号的传递、存储和处理。
三、电路模型和电路图什么是模型？物理学中的质点、刚体以及点电荷等都是模型。
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器件所组成，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。
何为电路元件？用于构成电路的电工、电子元器件或设备统称为实际元件。
例如：一个线圈在有电流通过时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。
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
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。
电路基础-第1章 电路的基本概念
I
i
当它向外电路提供电流时，它的端电压U总是小于US ， 电流越大端电压U 越小。
31
实际电流源模型
BUCT
一个实际电流源，可用一个电流为 iS 的理想电流源和一个 内电导 Gs 并联的模型来表征其特性。Gs: 电源内电导,一般很小。 iS
Gs i I + u U _
U
iS=IS时，其外特性曲线如下：
#对于25W的灯泡，则电流 I=P/U=25/220=0.114A; #对于1000W的电炉子，则电流 I=P/U=1000/220=4.55A;
26
二、 理想电流源：
光电池、光电管 iS
BUCT
电源输出电流为iS，其值与此电源的端电压u 无关。
电路符号:
特点： (a) 电源电流由电源本身决定，与外电路无关；
第一章 电路的基本概念 （ basic concepts of circuit )
重点：
1.电流和电压的参考方向
2. 电路元件特性
BUCT
3. 基尔霍夫定律
1
第一章 电路的基本概念
1.1 电路和电路模型 1.2 电路的基本物理量 1.3 电功率和电能量 1.4 无源二端元件 1.5 有源二端元件 1.6 受控源 1.7 运算放大器 1.8 基尔霍夫定律
1、等效电压源和等效电流源
电压源的串并联
串联: n个电压源的串联，可以用一个电压源等效替代。
例：
+ 12V _ _
º + 9V_ º
º
3V
+
º
28
电流源的串并联 并联：n个电流源的并联可以用一个电流源等效替代。 º iS1 iS2 iSk º iS º º
第1章 电路的基本概念-1
1.1 电路和电路模型
实际电气装置
种类繁多
如自动控制设备，卫星接收设备， 如自动控制设备，卫星接收设备，邮电通信设备等
几何尺寸相差也很大
如电力系统或通信系统可能跨越省界、国界甚至是洲际的， 如电力系统或通信系统可能跨越省界 、 国界甚至是洲际的 ， 但集成电路的芯片有的则小如指甲。 但集成电路的芯片有的则小如指甲。
+
u u = Ri u，i为关联方向
u u = –Ri
u，i为非关联方向
3 电功率和电能量
电功率
单位: 瓦特(W) 单位: 瓦特(W) +
i
R –
u 1度=1 kW/h
定义：单位时间内元件吸收或发出大的电能。 定义：单位时间内元件吸收或发出大的电能。 1w= 1 J/s
计算：当电流与电压为关联参考方向时，一段电路（或元 计算：当电流与电压为关联参考方向时，一段电路（ 吸收的功率为： 件）吸收的功率为： p= ui (交流) 交流) 或 P= UI (直流) 直流)
dq i= dt
1kA=103A 1mA=10-3A
1 µ A=10-6A
单位：安培（A），简称安。 简称安。 单位：安培（ 方向：规定为正电荷运动的方向。 方向：规定为正电荷运动的方向。
元件(导线)中电流流动的实际方向有两种可能: 元件(导线)中电流流动的实际方向有两种可能:
实际方向
⊕
⊕
实际方向
1.2 电路的基本物理量
有源元件：电压源、 有源元件：电压源、电流源 无源元件：电阻、电容、 无源元件：电阻、电容、电感
多端元件：受控源、变压器、 多端元件：受控源、变压器、集成运放
三极管 电路元件按电磁特性可分为： 电路元件按电磁特性可分为：
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。
电工电子技术教案
教学方法与手段：启发式讲授，讨论发言，多媒体，板书。
教学内容与进程：
一、引入：电路
1. 电路及其组成
电源 —— 中间环节 —— 负载
2.电路的作用
⑴ 传输、分配、转换电能；--能量领域-“强电”电路
⑵ 传送、处理、储存信号。--信息领域-“弱电”电路
二、电路元件和电路模型
电路模型：从实际电路中抽象出来的、由理想元件组成的电路。
UCE 大于 0.7 V 左右（硅管）。
iC f (uCE ) iB 常数
2、主要参数
三、简化的小信号模型 1、受控源
非独立电源，输出电压或电流受电路中另一电压或电流的控制。有四种类型：
2、晶体管简化的小信号模型
△IC C
+
B △IB + △UBE -
△UCE
E
-
B △IB +
△IC C +
△UBE -
电压的实际方向规定为高电位点指向低电位点，即电压降的方向。进行电路分析时，需
要设置电压的参考方向。参考方向可以用正负极性表示，也可以用双下标表示，
如 uab。实际方向与参考方向相同电压为正值，反之为负值。
（3）关联参考方向与非关联参考方向
若未说明，电压电流均为关联参考方向。
（4）电位
在电路中任选一点作为参考点，该点电位为零。电路中任意一点的电位就是该点到参考
间的电压，即
u dW dq
dW > 0 时，u > 0，说明 a 点电位高于 b 点电位，正电荷在移动过程中失去能量；
dW < 0 时，u< 0，说明 a 点电位低于 b 点电位，正电荷在移动过程中获得能量。
在国际单位制中，电压的单位为伏[特]（用 V 表示）。
第一章 电路基础
第一章 电路的基础知识本章主要讨论电路的基本模型、电路的基本物理量、电路的基本元件。
引进了电流电压的参考方向的概念。
应用欧姆定律、基尔霍夫两定律等对直流电路进行分析。
这些内容是学习电工技术的基础。
我们在分析时先从直流电路出发，得出一般规律，以后再将这些规律和论扩展到交流。
1．1 电路及其主要物理量一、电路的基本概念 1．电路电路是为实现和完成人们的某种需求，由电源、导线、开关、负载等电气设备或元器件组合起来，能使电流流通的整体。
简单地说，就是电流流过的路径。
电路按其功能可分为两类：一类是为了实现电能的传输、分配和转换，例如电炉在电流通过时将电能转换成热能，这类电路称为电力电路。
另一类是为了实现信号的传递和处理。
例如电视机可将接收到的信号经过处理，转换成图像和声音，这类电路称为信号电路。
2．电路的组成图1-1(a)是手电筒的实际电路，它由电池、电珠、开关和金属连片组成。
当我们将手电筒的开关接通时，金属片把电池和电珠连接成通路，就有电流通过电珠，使电珠发光。
这时电能转化为热能和光能。
其中，电池是提供电能的器件，称为电源；电珠是用电器件，称为负载；金属连片相当于导线，它和开关是连接电源和负载，起传输和控制电能作用的，称为中间环节。
3．电路模型实际电路中电气元件的品种繁多，在电路分析中为了简化分析和计算，通常在一定条R L(a)实际电路(b)电路原理图(c)电路模型图1-1 手电筒电路件下，突出实际电路元件的主要电磁性质，忽略其次要因素，把它近似地看作理想电路元件。
例如用“电阻”这个理想的电路元件来代替电阻器、电阻炉、灯泡等消耗电能的实际元件，用内电阻和理想电压源相串联的理想元件组合来代替实际的电池等等。
用一个理想电路元件或几个理想电路元件的组合来代替实际电路中的具体元件，称为实际电路的模型化。
在电路分析中，常用的理想电路元件只有几个，它们可以用来表征千万种实际器件。
由理想电路元件构成的电路称为电路模型。
第1讲电路的基本物理量、参考方向、理想元件
A
+
I1
I2
I3
1
2
3 UAB
B
∵I3 = -5A
∴I3实际方向与参考方向相反，电流从“+”端入， “3”元件为负载，吸收功率为：
P I 3U AB (5) 50 250W 3
可见负载吸收的功率与电源输出的功率平衡
例1.3.1 如图，方框代表电源或负载。已知 U = 220V， I= -1A，试问哪些方框是电源，哪些是负载？ I I I I + + U U U U + + （a） （b） （c） （d）
（2）是用电装置，统称其为负载，它将电能转换 为其他形式的能量； （3）是连接电源与负载传输电能的金属导线，简 称导线。电源、负载、连接导线是任何实际电路 都不可缺少的3个组成部分。
S
1ห้องสมุดไป่ตู้
3
2
一个最简单的实际电路
+
U
US
-
IS
例：手电筒的电路模型 筒体(包括开关)：是连接干电池与电珠的中间环节， 其电阻忽略不计，认为是一无电阻的理想导体。 干电池：是 电源元件， 其参数为电 动势 E 和内 电阻Ro。
电路中电位的概念及计算
1. 电位的概念
电位：在电路中任选一点为参考点，且设参考点的 电位为零，则电路中任一点的电位等于该点到参考 点的电压。 其它各点的电位同它比较，比它高的为正；比 它低的为负。 在电路图中参考点常用符号“⊥”标明，表示 公共端、接机壳或接底板。
例：
c
20
b 设a为参考点，即Va = 0V，则Vb = Uba= -10×6 = -60V
i
dq dt
C
电工电子学(全)
注
对一完整的电路，发出的功率＝消耗的功率
? Ｐ = U · I 或Ｐ =－U · I ， 是否涉及到 U 、 I 的具体数值？
判断那个是吸收功率? 那个是供出功率?
I
吸
U
收
I
U
供 出
I
U
供 出
+ U _
I
吸
U
收
U = 10V I = 5A
(a)
U = 10V I = - 5A
(b)
U = 10V I = 5A
规定正电荷的运动方向为电流的实际方向
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
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：
第一章 电路和电路元器件
本章内容摘要
学习电工电子技术中的——电路基本组成 及常用的电路元件，是学习以下各章节的基础。 介绍电阻元件，电感元件，电容元件，独立电 源元件，半导体二极管和三极管等器件的工作 原理、特性曲线和参数。
第一章 电路和电路元器件
§1.1 电路和电路基本物理量 §1.1.1 电路与电路模型
电路模型近似地描述实际电路的电气特性。根据实际 电路的不同工作条件以及对模型精确度的不同要求，应当 用不同的电路模型模拟同一实际电路。现在以线圈为例加 以说明。
图1－3 线圈的几种电路模型
(a)线圈的图形符号
(b)线圈通过低频交流的模型
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。
电工电子第1章
2
3
t/ms
1.2.4 电压源
1、理想电压源 、
e + – + E –
图形符号
i + E – + u – 外 电 路 E i u
O
理想电压源的伏安特性
+
+ R0 U
2、实际电压源模型 、
R0 u e – 或
+ E –
–
I RO
U E IR0 U I O
+
U
+ –
RL
E
–
U = E − IRo
伏安特性
b
E2
c
Va = − E1 = −5V, Vb = 0V, Vc = E 2 = 8V U ab = Va − Vb = (−5 − 0)V = −5V U bc = Vb − Vc = (0 − 8)V = −8V
电位计算补充例题
结论：从上述计算结果可以看到， 结论：从上述计算结果可以看到，电位与参考点的 选取有关，参考点不同，各点电位不同； 选取有关，参考点不同，各点电位不同；而电压与 参考点的选取无关，参考点不同， 参考点的选取无关，参考点不同，两点之间的电压 不变，但电压的参考方向不同，则符号不同。 不变，但电压的参考方向不同，则符号不同。
15
u(t ) / V
1 0.5 1.5 2 2.5 3 t/ms
(b)
u(t )
–
R
C
1 0 –15 0.5 1.5
2 2.5
3 t/ms
(a)
i C (t ) / m A
u (t ) iR (t ) = R
du ( t ) iC ( t ) = C dt
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电动势与电压的关系：方向相反，数值相等。
1. 2. 4 实际方向与参考方向的关系
实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值； 实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。
例：
实际方向
参考方向
a
I
R
b
实际方向
若 I = 6A，则电流实际方向为从a流向b； 若 I = -6A，则电流实际方向为从b流向a。
输出电压 U 不是定值，与输出电流和外电路的情况有关。
I
＋ US －
I ＋
U － IS ＋ U －
当电压源和电流源的电压和电流实际方向如上图时， 它们输出（产生）电功率，起电源作用。
I ＋ US － ＋ U － IS I ＋ U －
当电压源和电流源的电压和电流实际方向如上图时， 它们取用（消耗）电功率，起负载作用。
输出电压 U 等于源电压 US ，是由其本身所确定的定值， 与输出电流和外电路的情况无关。
输出电流 I 不是定值，与输出电压和外电路的情况有关。
2. 电流源： 可提供一个固定的电流 IS ，称为源电流。
IS
I＝ IS＝定值 ＋ 源电流
Hale Waihona Puke UU－O
IS
I
电流源的特点： 输出电流 I 等于源电流 IS ，是由其本身所确定的定 值，与输出电压和外电路的情况无关。
+
U1 -
- U2
+
b
1. 3
理想电路元件
理想电路元件
理想有源元件
理想无源元件
电 压 源
电 流 源
电 阻 元 件
电 容 元 件
电 感 元 件
1. 3. 1 理想有源元件 1. 电压源: 可提供一个固定的电压 US ，称为源电压。
I ＋ US ＋ U US
U＝ US ＝定值 －
－
O
I
电压源的特点：
将单位时间内通过某导体横截面积的电量称为 电流强度，简称为电流，用i表示，即：
dq i (t ) dt
dq i (t ) dt
其中，q为电量，是所带电荷的多少，在国际单位 制中用库仑（C）表示，且1库仑为6.24×1018个电子 所带的电量。t为时间，在国际单位制中用秒（s）表 示。i为电流在国际单位制中用安培（A）表示。 在中国，习惯上规定正电荷运动的方向为电流的 实际方向。若电流的数值和方向均不随时间变化，则 称为恒定电流或直流；若电流的数值和方向随时间变 化，则称为时变电流或交变电流，简称交流。
实际方向：正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方 向。 I
参考方向（正方向）：任意选定的方向。
表示方法：
箭头：
I
a
R
b
双下标：Iab
1. 2. 2 电压的方向
实际方向：高电位端指向低电位端。 参考方向（正方向）：任意选定的方向。 表示方法： 正负极性：
a+
b Us
双下标：
Uab
1. 2. 3 电动势的方向
1. 3. 2 理想无源元件
1. 电阻元件 当电路的某一部分只存在电 能的消耗而没有电场能和磁 场能的储存，这一部分电路 可用电阻元件来代替。 u （ ） R= i 线性电阻与非线性电阻 电阻消耗的功率
《电工与电子技术》电子教案
授课班级：港口1103班 授课教师：广东海洋大学信息学院 梁能
前言
⒈ 课程性质 《电工与电子技术》是高等学校理工科非电类专 业必修的一门技术基础课程。 ⒉ 教学目标 通过本课程的学习，使学生获得电工和电子技术 必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工和 电子技术的应用及发展概况，为学习后续课程以及从 事与本专业有关的工程技术等工作打下一定的基础。
2. 反之，则为非关联参考方向。
+
U -
+
R I
U R I
U = IR
U = - IR
电路中如未作特殊声明均采用关联参考方向。
例1.2.1 如图，Uab=-5V，试问a，b两点哪点电位高？ 解：a点电位低，b点电位高。 a b
例1.2.2 如图，U1=-6V，U2=4V，试问Uab等于多少伏？ 解：U ab U1 U 2 6 4 10V a
具有严格数学定义用来模拟某一电磁现象的元件， 称为理想元件。常用理想元件有：电阻、电感、电容、 电压源、电流源、受控源。
+
R
RP
C
C
L
T
D
用理想元件的组合取代实际电路元器件和设 备所得的理想电路，称为模型电路。通常所说的 电路分析，就是对由理想元件组成的模型电路进 行分析。
下图是一个最简单的实际电路。它由3部分组成： （1）是提供电能的能源，简称电源；
（2）电压 电路中单位电荷由A点移动到B点时所获得或失 去的能量，就称为电压，用u表示，即：
dw v(t ) dq
其中，w为电荷获得或失去的能量，在国际单位 制中用焦耳（J）表示。q为电量，单位为库仑 （C）。电压在国际单位制中用伏特（V）表示。
1. 2 电路中的参考方向 1. 2. 1 电流的方向
第1章
直流电路
1.1 电路的基本物理量 1.2 电路中的参考方向 1.3 理想电路元件 1.4 基尔霍夫定律 1.5 支路电流法
1.6 叠加原理 1.7 戴维宁定理
1. 1
电路的基本物理量
1．1．1 电路模型
为了分析研究实际电气装置的需要和方便，常采 用模型化的方法，即用抽象的理想元件及其组合近似 地代替实际的器件，从而构成了与实际电路相对应的 电路模型。
（2）是用电装置，统称其为负载，它将电能转换 为其他形式的能量； （3）是连接电源与负载传输电能的金属导线，简 称导线。电源、负载、连接导线是任何实际电路 都不可缺少的3个组成部分。
S
1
3
2
一个最简单的实际电路
U
+
US
IS
例：手电筒的电路模型 筒体(包括开关)：是连接干电池与电珠的中间环节， 其电阻忽略不计，认为是一无电阻的理想导体。 干电池：是 电源元件， 其参数为电 动势 E 和内 电阻Ro。
参考方向
+
a
-
U R b
+
实际方向
若 U = 6V，则电压的实际方向为从a指向b，
实际方向与参考方向一致； 若 U= -6V，则电压的实际方向为从b指向a，
实际方向与参考方向相反。 参考方向选定后电流(或电压)值才有正负之分。
1. 2. 5 关联参考方向与非关联参考方向
1. 若电压与电流参考方向相同，则为关联参考方向；
I
+ +
E
S
Ro
-
U
R
-
电珠：是电阻 元件，其参数 为电阻R。
电路模型图——将实际电路中各个部件用其模 型符号表示而画出的图形。
US R RS
一个最简单的电路模型图
1．1．2 电流与电压 （1）电流 电路中带电粒子的规则移动形成电流。带电粒子 简称为电荷，导电物质分子失去电子带正电荷，得到 电子带负电荷。