电路概述及基本物理量
电路中的常见物理量
电路中的常见物理量电路就是电流的通过途径。
最基本的电路由电源、负载、连接导线和开关等组成。
电路分为外电路和内电路。
从电源一端经负载回到另一端的电路称为外电路。
电源内部的通路称为内电路。
1、电流导体中的自由电子在电场力的作用下，做有规章的定向运动，就形成了电流。
习惯上规定正电荷的移动的方向为电流的方向。
每秒中内通过导体截面的电量多少，称为电流强度。
用表示，即：式中：—电流强度，简称电流，单位为安培，A；—电量，单位为库仑，C；—时间，单位为秒，s。
2、电流密度通过导线单位截面积的电流。
3、电压、电位电位在数值上等于单位正电荷沿任意路径从该点移至无限远处的过程中电场力所做的功。
其单位为伏特，简称伏（V）。
电压就是电场中两点之间的电位差。
其表达式为：式中：—电场力所做的功，单位为焦耳，J；—电荷量，单位为库仑，C；—两点之间的电位差，即电压，单位为伏特，V。
4、电动势在电场中将单位正电荷由低电位移向高电位时外力所做的功称为电动势，其表达式为：式中：—外力所做的功，J；—电荷量，C；—电动势，V。
电动势的方向规定为由负极指向正极，由低电位指向高电位，且仅存于电源内部。
5、电阻电流在导体中流淌时所受到的阻力，称为电阻。
用R或r 示。
单位为欧姆或兆欧。
导体电阻的大小与导体的长度L成正比，与导体的截面积成反比，并与其材料的电阻率成正比，即式中：—导体的电阻率，Ω·m；—导体长度，m；—导体截面积，m2；—导体的电阻，Ω。
电路中的三个基本物理量
电路中的三个基本物理量电路中的三个基本物理量：电流、电压和电阻一、电流电流是电荷在导体中流动的物理现象，是电子或其他电荷的移动。
电流的单位是安培（A），表示每秒通过导体横截面的电荷量。
电流的大小和方向可以通过安培表或电流表测量。
在电路中，电流的大小取决于电源的电压和电路中的电阻。
根据欧姆定律，电流和电压之间的关系为I=V/R，其中I代表电流，V代表电压，R代表电阻。
当电压增大或电阻减小时，电流也会增大；当电压减小时，电流也会减小。
电流的方向是由正电荷流动方向确定的，即从正电荷的高电势一侧流向低电势一侧。
在电路中，电流通常从电源的正极流向负极，称为正向电流。
反向电流则指从负极流向正极的情况，一般在特定的电子器件中才会出现。
二、电压电压是电势差的度量，用来表示电流在电路中传输能量的能力。
电压的单位是伏特（V），表示每库仑电荷所具有的能量。
电压可以理解为电流在电路中的驱动力，它使电荷在导体中流动。
在电路中，电压是由电源提供的。
电源可以是电池、发电机或其他形式的能量转换装置。
电压的大小取决于电源的电势差。
例如，一个9伏特的电池提供的电压就是9伏特。
电压可以通过电压表来测量。
电压的方向可以根据电路的连接方式确定。
在直流电路中，电压的方向始终保持不变；而在交流电路中，电压的方向会周期性地变化，通常用正弦波表示。
三、电阻电阻是材料对电流流动的阻碍程度，是电流通过导体时产生的阻力。
电阻的单位是欧姆（Ω），表示电路中通过1安培电流时的电势差。
电阻可以理解为电流流动时遇到的“摩擦力”，它使电流受到限制。
在电路中，电阻是由导体的物理性质决定的。
不同材料具有不同的电阻特性，例如金属通常具有较低的电阻，而半导体则具有较高的电阻。
电阻的大小可以通过欧姆表来测量。
电阻对电流的影响可以通过欧姆定律来描述。
根据欧姆定律，电流和电压之间的关系为I=V/R，其中I代表电流，V代表电压，R代表电阻。
当电压不变时，电阻的增加会导致电流的减小；反之，电阻的减小会导致电流的增大。
《电路的基本物理量》课件
在电路分析中，电压的表示方法有多种，包括标量表示法和矢量表示法。标量表 示法用实数表示电压的大小和方向，而矢量表示法则使用箭头表示电压的方向和 大小。
电压的测量与计算
总结词
电压的测量与计算是电路分析中的重要 环节，需要使用合适的测量仪器和计算 方法。
VS
详细描述
电压的测量可以使用电压表进行，而电压 的计算则需要根据电路的拓扑结构和元件 参数进行。在计算过程中，需要注意电流 的方向和电压的方向之间的关系，以确保 计算结果的正确性。
CHAPTER 03
电压及其物理量
电压的定义与单位
总结词
电压是电路中电场力对单位正电荷由 高电位点至低电位点所作的功，其单 位为伏特（V）。
详细描述
电压是电路中电场力对电荷所做的功 ，它反映了电场力做功的能力。在电 路中，电压的大小和方向取决于电场 力对电荷的作用。
电压的表示方法
总结词
电压通常用字母U表示，其大小和方向可以用实数表示，也可以用矢量表示。
详细描述
电流的测量通常使用电流表来完成， 电流表是一种专门用来测量电流大小 的仪表。在电路图中，电流通常用符 号表示，如箭头或粗线等。
电流的测量与计算
总结词
通过测量电路中的电压、电阻等参数，可以计算出电流的大小。
详细描述
电流的大小可以通过测量电路中的电压和电阻来计算。根据欧姆定律，电流I等 于电压V除以电阻R，即I=V/R。此外，还可以使用各种公式和定理来计算电流 的大小和方向。
• 总结词：电流、电压、电阻、电感和电容是电路的基本物理量，它们在 电路分析中具有重要的作用。
• 详细描述：电流是指单位时间内通过导体横截面的电荷量，是衡量电能传输速率和强度的物理量。电压是指电场中电位 差或电势差的大小，是衡量电场能量转换能力的物理量。电阻是指电流在导体中受到的阻碍作用，是衡量导体导电能力 的物理量。电感是指线圈在磁场中储存能量的能力，是衡量磁场能量转换能力的物理量。电容是指电容器储存电荷的能 力，是衡量电场能量储存能力的物理量。这些基本物理量在电路分析中具有重要的作用，它们之间的关系可以用基尔霍 夫定律等基本定律来描述。
第一章电路基本知识
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。
电工电子技术
第一节 电路及其主要物理量 直流电路基本知识
例：手电筒
s
1 3 2
弹簧
电池
电珠
开关 金属连片6
电工电子技术
直流电路基本知识第三节 电路的基本状态
三种状态： 开路状态 短路状态 有载状态
R0
A +
C + U2
S R
+ E –
电源
U1
– B
– D 负载
用U1表示电源的端电压UAB
用U2表示负载的端电压UCD
3
电工电子技术
一、有载状态
直流电路基本知识第三节 电路的基本状态
电路的一般工作状态。 （一）特征 （1）电路中的电流为
一般电容为线性电容。
2
电工电子技术
直流电路基本知识
第二节 电路模型
电容元件的种类
2
电工电子技术
直流电路基本知识
第二节 电路模型
电容元件
3
电工电子技术
直流电路基本知识
第二节 电路模型
3.电容元件上通过的电流与元件两端的电压 对时间的变化率成正比。 I +
电压变化越快， 电流越大
dq du i C dt dt
1 WC 0 uidt 0 Cudu Cu 2 2
t u
3
电工电子技术
直流电路基本知识
理想电路元件又分有有源和无源两大类
无源二端元件 有源二端元件
+ R
电路基本物理量
电路基本物理量电路基本物理量是指在电路中常用的一些物理量，包括电压、电流、电阻和功率等。
这些物理量在电路中起着重要的作用，它们相互之间有着紧密的联系和相互影响。
首先是电压，它是电路中最基本的物理量之一。
电压是指电荷在电路中移动时所具有的能量状态，也可以理解为电荷在电路中的“推动力”。
电压的单位是伏特（V），它可以通过电压表或示波器来测量。
在电路中，电压的作用是提供能量，推动电荷在电路中流动。
不同的元件对电压的要求不同，比如电阻器对电压的要求较小，而电容器和电感对电压的要求较高。
其次是电流，它是电荷在电路中流动的物理量。
电流是指单位时间内通过某一截面的电荷量，通常用安培（A）来表示。
电流是电路中能量传递和信号传输的载体，它的大小和方向直接影响着电路的工作状态。
在电路中，电流的流动是由电压的作用推动的。
不同的元件对电流的要求也不同，比如电阻器对电流的要求较小，而电容器和电感对电流的要求较高。
接下来是电阻，它是电路中存在的一种阻碍电流流动的物理量。
电阻的大小决定了电流通过的难易程度，它的单位是欧姆（Ω）。
电阻是电路中的一个重要参数，它能够限制电流的大小，保护电路中的其他元件不受过大的电流损害。
不同的元件对电阻的要求也不同，比如电阻器就是专门用来提供电阻的元件。
最后是功率，它是电路中的能量转换和能量传输的物理量。
功率是指单位时间内能量转化或传输的速率，通常用瓦特（W）来表示。
功率可以通过电压和电流的乘积来计算，即功率等于电压乘以电流。
在电路中，功率的大小和方向决定了电路中的能量转换和传输情况。
不同的元件对功率的要求也不同，比如电阻器会将电能转化为热能，而发电机则会将机械能转化为电能。
总结起来，电压、电流、电阻和功率是电路中的基本物理量，它们相互之间密切相关，共同构成了电路的工作原理和基本特性。
了解和掌握这些物理量的特性和相互关系，对于电路的设计、分析和故障排除都具有重要的意义。
在实际应用中，我们需要根据电路的需要，合理选择和控制这些物理量，以确保电路的正常工作和性能的达到要求。
电路的基本物理量包括
电路的基本物理量包括电路是电子技术的基础，它是由电子元器件（如电阻、电容、电感等）组成的。
在电路中，存在着一些基本的物理量，这些物理量是我们研究和分析电路行为的重要参考。
本文将介绍电路的基本物理量，包括电压、电流、电阻、功率和能量。
一、电压电压是电路中最基本的物理量之一，它表示电荷在电路中的势能差。
电压的单位是伏特（V），通常用符号 V 表示。
在电路中，电压可以通过电压源产生，也可以通过电阻、电容、电感等元器件消耗或存储。
电压的大小决定了电流的流动情况，它是驱动电流在电路中流动的推动力。
二、电流电流是电子在电路中的流动，是电荷的流动。
电流的单位是安培（A），通常用符号I 表示。
电流的大小取决于电荷的数量和流动的速度。
在电路中，电流可以通过电压源驱动，也可以通过电阻、电容、电感等元器件限制。
电流的大小和方向决定了元器件中的能量转移和信号传输。
三、电阻电阻是电流在电路中流动时遇到的阻碍，它表示元器件对电流的阻碍程度。
电阻的单位是欧姆（Ω），通常用符号 R 表示。
电阻的大小决定了电流的大小，它通过欧姆定律和电压相关联。
在电路中，电阻可以通过电阻器实现，也可以是元器件本身的固有特性。
四、功率功率是电路中能量转化和传输的度量，它表示单位时间内的能量转化速率。
功率的单位是瓦特（W），通常用符号P 表示。
功率的大小取决于电压和电流的乘积，它是描述电路中能量转化效率的重要指标。
功率的消耗和传输与电路中的元器件和负载有关。
五、能量能量是电路中存储和传输的基本物理量，它表示电路中的能量状态。
能量的单位是焦耳（J），它可以表示电压源的能量输出、电容器和电感器的存储能量。
在电路中，能量的转化和传输与电压、电流、电阻、功率等物理量有关，它是电路正常运行所必需的。
电路的基本物理量包括电压、电流、电阻、功率和能量。
它们相互关联、相互作用，共同构成了电路的工作机制。
了解和掌握这些基本物理量对于研究和分析电路行为、设计和优化电路具有重要意义。
列举五个电路的基本物理量
列举五个电路的基本物理量
电路是指由电源、电线、电器件等元件组成的电气线路，它是实
现电子设备功能的基础。
在电路设计和应用中，我们需要了解一些电
路的基本物理量。
下面，就让我们来一步步阐述一下这五个基本物理量。
第一步：电压
电压是指在两个不同点之间的电位差，通常用“V”表示。
电压
是电子在电路中移动的动力，也是电气设备中判断工作状态的重要参
考值。
在电路分析中，可以通过欧姆定律来计算电压。
第二步：电流
电流是指在电路中的带电粒子所携带的电荷量的大小，通常用“A”表示。
电流的方向由正向电流的流向决定，电路中电流的大小可
以由安培计（电流表）来测量。
第三步：电阻
电阻是指电路中抑制电流流动的程度，通常用“Ω”来表示。
电
路中电阻的大小决定了电路的电流大小，同时也可以通过欧姆定律来
计算。
第四步：电功率
电功率是指电路元件上消耗的功率，通常用“W”来表示。
电路
中电功率的大小可以由电流和电压来计算，对于一些大功率设备，需
要特别注意其功率大小。
第五步：电容
电容是指电路中存储电荷的能力，通常用“F”表示。
电容是电
子设备中重要的元器件之一，被广泛应用于滤波、调谐、定时等方面。
综上所述，电路中的基本物理量有电压、电流、电阻、电功率和
电容。
这些物理量的相互关系非常重要，它们的大小和方向不仅决定
了电路的工作状态，还可以让我们更好地理解电路的工作原理，从而
更好地进行电路设计和应用。
因此，在学习和应用电子设备时，需要充分掌握这些基本物理量的概念和计算方法。
电路的基本物理量
电 流 表 的 刻 度 盘
根据量程确定每个大格和每个小格(分度值)所表示 的电流值 乙 图 量程 0-3 A 0.2 安 0.02 安 1 安 每个大格 分度值 0.1 安
甲 图 量程 0-0.6 A 每个大格 分度值
• 那么电流表使用时应注意什么呢？
调 在使 零 零用 刻前 线检 处查 指 针 是 否 指
电压、电位与电动势
电路的基本物理量
------电能与电功率
在许多电气设备中，所需要的并不是电流本身，而 是伴随着电流电压的电场能量因为电能可以转化为 热、机械能、光能、化学能等。
电 能 有 什 么 用 途 ？
电能→机械能
电能→机械能
电能→机械能
电能→热能
电能→机械能
下列各图中，电能分别转化为什么形式的能？
生产化肥0.7kg
灌溉农田330m2
采煤105kg
炼钢1.6kg
机织棉布11m
2、电功率
电工技术中，单位时间内电流所作的功称为电功率。 电功率用“P ”表示： W UIt
P
t
t
UI
国际单位制：U 【V】，I【A】，电功率P用瓦特【W】 电功率反映了电路元器件能量转换的本领。如100W的电灯 表明在1秒钟内该灯可将100J的电能转换成光能和热能；电机 1000W表明它在一秒钟内可将1000J的电能转换成机械能。 用电器额定工作时的电压叫额定电压，额定电压下的电功 率称为额定功率；额定功率通常标示在电器设备的铭牌数据 上，作为用电器正常工作条件下的最高限值。 通常情况下，用电器的实际功率并不等于额定电功率。当 实际功率小于额定功率时，用电器实际功率达不到额定值， 当实际功率大于额定功率时，用电器易损坏。
B、测量通过电流大小的仪表
电路的基本物理量包括
电路的基本物理量包括电路是由电子元器件组成的系统，用于控制和处理电信号。
电路中的基本物理量包括电流、电压和电阻。
这些物理量在电路中起着重要的作用，决定了电路的行为和性能。
首先是电流，电流是电荷在单位时间内通过某一截面的量。
在电路中，电流是由自由电子在导体中的移动形成的。
电流的大小和方向决定了电路中电子的流动情况。
电流的单位是安培(A)。
其次是电压，电压是电场在电路中的作用力。
电压可以理解为电荷在电路中的势能差，是电流流动的驱动力。
在电路中，电压是指两点之间的电势差，也可以理解为电子在电路中的压力差。
电压的单位是伏特(V)。
最后是电阻，电阻是电路中抵抗电流流动的程度。
电阻可以理解为电流通过的困难程度，是电压和电流之间的比值。
电阻的大小决定了电路中的功率消耗和电流的流动情况。
电阻的单位是欧姆(Ω)。
在电路中，电流、电压和电阻之间存在着一定的关系。
根据欧姆定律，电压与电流之间的关系可以用以下公式表示：电压= 电流× 电阻。
这个公式表明了电压、电流和电阻之间的相互关系。
当电流通过电阻时，会产生一定的电压。
而电压的大小又会影响电流的流动情况。
在电路中，电流、电压和电阻的变化会导致电路中能量的转换和传输。
例如，电源提供电压，电流通过电路中的元器件，而电阻会消耗电能并转化为其他形式的能量，如热能。
电路中的元器件根据其特性可以分为两类：有源元器件和无源元器件。
有源元器件如电源和放大器可以提供电能和放大电信号，而无源元器件如电阻和电容则不能提供电能，只能消耗或储存电能。
除了电流、电压和电阻，电路中还有其他一些重要的物理量。
例如功率是电路中的能量转换率，表示单位时间内消耗或提供的能量。
功率的单位是瓦特(W)。
另外，电路中还有电感和电容等元器件，它们分别用于储存和释放电能。
电流、电压和电阻是电路中的基本物理量，它们决定了电路的行为和性能。
通过对这些物理量的理解和控制，我们可以设计和优化各种电路，实现各种功能和应用。
电路的基本物理量
C、测量电流做功多少的仪表 D、测量电能转化为多少其他 形式能的仪表
电能的转换是在电流作功的过程中进行的。因此，电 流作功所消耗电能的多少可以用电功来量度。电功：
W UIt
式中单位：U【V】；I【A】；t【s】时，电功W为焦耳【J】
日常生产和生活中，电能（或电功）也常用
度作为量纲：1度=1KW•h=1KV•A•h =3.6×106 J
1000W的电炉加热1小时； 1度电的概念 100W的电灯照明10小时；
电路的基本物理量
电路基本物理量： 电流、 电压、 电位、 电动势、 电能和电功率
一、电荷及特性
同种电荷相排斥 异种电荷相吸引
电路的基本物理量
------电流
一、电流的形成
电流概念
带电粒子或电荷在电场力作用下的定 向运动形成电流。
二、电流大小
1.电流的大小
电荷的有规则的定向运动就形成了电流。人们习惯规 定以正电荷运动的方向作为电流的实际方向。(电流动 画)
在许多电气设备中，所需要的并不是电流本身，而 是伴随着电流电压的电场能量因为电能可以转化为 热、机械能、光能、化学能等。
电
能
有
什
么 用
电能→机械能
途
？
电能→机械能
电能→机械能
电能→热能
电能→机械能
下列各图中，电能分别转化为什么形式的能？
电能→ 机械能
电能→ 热能
电能→光能、声能 电能→ 化学能 电能→机械能
量。在指定的电压参考方向下，电压值的正和负
就可以反映出电压的实际方向。
三、电压的测量
电路的基本物理量
------电动势
（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q 的比值叫电源的电动势。
描述电路基本物理量
描述电路基本物理量电路基本物理量是指在电路中用来描述电流、电压、电阻等物理现象的量。
电路基本物理量的了解对于理解电路的工作原理和性能具有重要意义。
本文将从电流、电压和电阻三个方面来介绍电路的基本物理量。
一、电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的量度，通常用字母I表示，单位是安培（A）。
在电路中，电流是指正电荷（即正电子）的流动方向，与电子的流动方向相反。
电流大小与电荷数目和流动速度有关，当电荷数目或流动速度增加时，电流也随之增大。
电流可以通过电流表进行测量，电流表的连接方式有串联和并联两种。
二、电压是电势差的量度，通常用字母U表示，单位是伏特（V）。
电压可以理解为电荷在电路中移动时所具有的能量，也可以理解为电流在电路中流动时所受到的驱动力。
电压的大小取决于电源的电动势和电路中的电阻。
在电路中，电压可以通过电压表进行测量，电压表的连接方式有串联和并联两种。
三、电阻是物质对电流流动的阻碍程度，通常用字母R表示，单位是欧姆（Ω）。
电阻是电路中的重要组成部分，它会消耗电能，产生热量。
电阻的大小取决于物质的导电性能和物体的几何形状。
在电路中，电阻可以通过电阻表进行测量，电阻表的连接方式有串联和并联两种。
在电路中，电流、电压和电阻之间存在着重要的关系。
根据欧姆定律，电流与电压成正比，与电阻成反比。
即I=U/R，其中I表示电流，U表示电压，R表示电阻。
当电压一定时，电阻越大，电流越小；当电阻一定时，电压越大，电流越大。
这个关系在电路分析和设计中具有重要的应用。
除了电流、电压和电阻外，电路中还存在其他重要的物理量，如功率、电能和电荷等。
功率是电路中能量转换的速率，通常用字母P 表示，单位是瓦特（W）。
功率可以表示为P=UI，其中P表示功率，U表示电压，I表示电流。
电能是电路中的能量，通常用字母E表示，单位是焦耳（J）。
电能的大小取决于电压和电流的大小及其作用时间。
电荷是电子的基本单位，通常用字母Q表示，单位是库仑（C）。
电路中的基本物理量
06
CATALOGUE
电容
电容的定义
01
电容是指一个电容器所带电荷量 与电容器两极板间电压的比值， 用字母C表示。
电流的单位
总结词
安培是电流的国际单位。
详细描述
国际单位制中，电流的单位是安培，简称安。安培的定义是每秒通过1安培电流 的导体横截面的电荷量为1库仑。
电流的测量
总结词
电流表是测量电流的常用工具。
详细描述
电流表是一种用于测量电流大小的仪表，其工作原理基于安培计量的原则。测 量时，电流表应串联在电路中，以避免对电路造成影响。此外，根据测量需求 ，可以选择不同的量程和精度等级的电流表。
示波器
示波器可以用来观察信号 波形，并测量电压幅值。
03
CATALOGUE
电功率
电功率的定义
总结词
电功率是表示电能转换或消耗速 率的物理量。
详细描述
电功率是描述电路中电能转换或 消耗速率的基本物理量，表示单 位时间内转换或消耗的电能。
电功率的单位
总结词
瓦特是电功率的国际单位。
详细描述
在国际单位制中，电功率的单位是瓦特（W），简称瓦。瓦特的定义是每秒转换、使用或耗散的能量的速率，即 1瓦特等于1
1皮法拉等于1法拉的十亿分之一 ，常用于表示超小型电容器的电
容值。
电容的特性
电容具有隔直流、阻交流的特性，能够 储存电荷并隔断直流电流，但对交流电
流具有一定的阻抗作用。
电容的容抗与频率成反比，随着交流电 的频率升高，电容的容抗减小，因此电 容在高频电路中具有滤波、旁路、耦合
第1章 1-2电路模型及电路基本物理量
注意：某点电位为正，说明该点电位比参考点电位高
某点电位为负，说明该点电位比参考点电位低
9、电动势：在电源内部，依靠电源力（非静电力），把单位正电荷从电源 负极搬运到正极所做得功。 表示符：用“E”表示 电动势单位：伏特 V
(d)非关联 p u i (3) (2) 6W＜0发出功率
(e)非关联 p u i 3 (2) 6W＞0消耗功率
四、电能及其计量
若p为电路吸收的功率，则电路在dt时间内消耗的电能为
dw pdt uidt
若通电时间△t=t-t0，则时间△t内电路消耗的总电能为
电压源
i
L
电感
+ u －
iC
电容
+ u －
以上均为二端元件
电流源
us
+
－
Us +－
is
3、（理想）电路模型： 由理想电路元件组成的电路 如：手电筒电路模型
US: 电源 R: 负载 S: 中间环节
本书中的所有电路均为理想电路模型 复习思考题：P 3
§1.2 电路的基本物理量
电路的分析，就是求解电路中的物理量 基本物理量：电流、电压和电功率
8、电位：电路中的某点相对于参考点的电压
用“VX”表示， x 电位单位：伏特 V
参考点：电位为零点，也称接地点，符号：“ ”
左图所示：O点为参考点 a点电位Va=Uao b点电位Vb=Ubo a、b间电压Uab=Uao-Ubo=Va-Vb 结论1：两点间电压=两点间电位差
左图所示：b点为参考点 a点电位Va=Uab b点电位Vb=0 a、b间电压Uab=Va=Va-Vb
电路的基本物理量
任务二 电路的基本物理量一、 电流1. 电流的定义在外加电场的作用下，带电粒子的定向运动称为电流。
带电粒子的运用时有方向的，粒子运动的方向就是电流的方向。
2. 电流强度表征电流强弱(大小)的物理量称电流强度，电流是一种客观存在的物理现象，在电路分析和工程实际中常把电流强度简称为电流。
电流强度定义为：单位时间内穿过导体横截面的电荷量, 用符号i 表示，即： i(t)=tq ∆∆ 把大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流， 简称直流(英文缩写为DC)电流， 这时电流强度常用英文大写字母I 表示。
对于直流, 上式可写成I=tq 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。
1A=103mA=106μA3. 电流的方向我们习惯上规定以正电荷移动的方向或负电荷移动的反方向作为电流的方向（实际方向）。
参考方向是人们任意选定的一个方向， 在电路图中用箭头表示。
当电流的参考方向与实际方向一致时， 电流为正值（i ＞0）； 当电流的参考方向与实际方向相反时， 电流为负值（i ＜0）。
这样， 在选定的电流参考方向下， 根据电流的正负， 就可以确定电流的实际方向，不设定参考方向而谈电流的正负是没有意义的。
i 实际方向 i 实际方向电流参考方向与实际方向的关系（a ）i>0 (b)i<0二、 电压1. 电压的定义在电源的外部电路中要使电荷运动形成电流，电荷上必须有电场力的作用我们把电场力做功的这种本领用电压来衡量。
2. 电压的方向与电流类似, 在电路分析中也要规定电压的参考方向, 通常用三种方式表示:(1) 采用正（+）、 负（-）极性表示, 称为参考极性, 如图2-2-2(a)所示。
这时，从正极性端指向负极性端的方向就是电压的参考方向。
(2) 采用实线箭头表示, 如图2-2-2(b)所示。
图2-2-2(3) 采用双下标表示, 如u A B 表示电压的参考方向由A 指向B 。
电工第一章电路分析基础
三、 电路的工作状态
全电路欧姆定律
1、电路的负载状态
1）电压电流关系
I a S
E I R0 R
U E R0 I E
电源外特性
R
R0
c E
-
.
U
b
负载状态
2）功率关系
如果将电压电流关系两端同时乘以I则可得：
IU IE I R0
2
P=UI——负载消耗功率； PE=IE——电源产生的功率；
二、用支路电流法分析电路的一般步骤
1）在电路图上，标出电流、 电压、电动势等各物理量的参 考方向。 2）对（n-1）个独立节点列写 KCL方程 对节点a列出
c
US1
R1 I1 I3
第一章
电路分析基础
8学时
1-1 电路的基本概念
一、电路的组成及作用
电源 中间环节 负载
强电电路:处理的是电 能，即实现电能的传输 与转换
信 号 源
弱电电路:处理的是信号， 即实现信号的传递与处 理
强、弱电电路中的物理量 都是电流、电压
即：电路由电源（信号源）、 负载、中间环节等组成
二、电路中的基本物理量与参考方向
任 意 电 路
I U c
任 意 电 路
I U d
任 意 电 路
P UI 220 (1) 220W P UI 220 (1) 220W P UI 220 (1) 220W P UI 220 (1) 220W
相当于电源
相当于负载 相当于负载
电动势（电源）的实际方向：是由低电位指向高电位， 即电位升高的方向。正好与电压的实际方向相反。
E ——直流电动势
电路及其主要物理量
电路及其主要物理量1-1 电路及其主要物理量⼀、电路的概念1、电路的组成：电流流通的路径。
通常是由电源、负载和中间环节三部分组成。
图1-1-1 ⼿电筒电路电源：提供电能，将⾮电能（如化学能、机械能和原⼦能等）转换成电能的装置。
负载：取⽤电能的装置或者器件，将电能转换为其他形式的能量，如电炉、电动机、电灯、扬声器等。
中间环节：将电源和负载连接成闭合电路，起控制电路的通、断或保护作⽤。
2、电路的基本作⽤分两⼤类：（1）实现电能量的传输、分配和转换（如：电⼒电路即强电电路）（2）信号的传递和处理（如：模拟电路等信号电路）3、电路原理图与电路模型实际接线图：如图1-1-l（a），按照实物原样画出，直观但不便于画图。
电⽓原理图：为了便于画图和读图，将实际电路的各个器件⽤国家统⼀规定的标准图形符号和⽂字符号表⽰，并⽤实线表⽰连接导线，如图1-1-1（b）。
图1-1-1 ⼿电筒电路理想电路元件：为便于分析和简化计算⽽采⽤的国家统⼀规定的标准图形符号和⽂字符号。
主要有：理想电阻元件（简称电阻）、理想电感元件（简称电感）、理想电容元件简称电容）、理想电压源和理想电流源等。
电路模型：将实际电路中的各种设备和器件⽤理想元件来表征，并通过实导线连接⽽成的电路图，简称电路。
⼆、电路的基本物理量电路的基本物理量包括：电流、电压、电位、电动势、功率、能量。
（特别注意电流、电压的参考⽅向在图中的表⽰⽅法及两个参考⽅向之间的关系）1、电流（1）定义：在电场⼒作⽤下，电荷(带电粒⼦)有规则的定向运动形成。
（2）电流强度：是指在单位时间内通过某⼀导体横截⾯的电荷量，衡量电流⼤⼩。
⽤i 表⽰。
若电流不随时间⽽变化，该电流称为恒定电流（简称直流），⽤⼤写字母I 表⽰。
直流所通过的路径就是直流电路。
在直流电路中，tQ I（3）电流的单位：采⽤国际单位制。
常⽤单位为安培（A ）、毫安（mA ）、微安（µA ）。
1A 表⽰单位时间内通过道题横截⾯的电荷量为1库仑（C ）。
电路中的基本物理量
根据参考方向列写电路方程，当计算结果为正时， 实际方向与参考方向一致；当计算结果为负时，实 际方向与参考方向相反。
注意：
1. i、u、e 的参考方向可任意假定。但一经选定，分 析过程中不应改变。
2. 电路中标出的方向一律指参考方向。
A
e
u
B
uAB VA VB 5V e VB VA 5V u e
在电路的分析计算中，不仅要算出电压、电流、 的大小，还要确定这些量在电路中的实际方向。在 复杂电路分析中，必须列写电路方程，如果不知道 电压、电流、的方向就写不出电路方程。
但是，在电路中各处电压、电流的方向很难事先 判断出来。因此电路内各处电压、电流的实际方向也 就不能事先确定。
3. 同一元件的 u、 i 同方向，称为关联参考方向。
+
–
U
I
I R或 U
+ I
RU
– I
R 或U
R
–
+
–
+
关联参考方向
非关联参考方向
五、电功率与电能
1. 功率 当元件
电流和电压的 参考方向关联 情况下，吸收 的电功率为：
I U
P UI
关联
I 非关联 U
P UI
若 P > 0，电路实际吸收功率，元件为负载；
P UI 2(1) 2W 是发出功率。
(b)、元件电流和电压的参考方向为非关联
P UI (3) 2 6W 是吸收功率。
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2. 电能：
W
t
p dt
（焦耳J）
t01kWh（1千瓦小时称为1）=3.6 MJ2 . 电流的参考方向
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。
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二、电压(Voltage)
电荷在电路中移动，就会有能量的交换发生。
1、定义：单位正电荷由电路中a点移动到b点所获得或失
去的能量，称为ab两点的电压，即
dW u dq
其中dq为由a点移动到b点的电荷量，单位为库[仑](C)， dW为电荷移动过程中所获得或失去的能量，其单位为[焦 耳](J)，电压的单位：伏[特](V)。
(1) 实际电路;
(2) 电路模型。
第一章பைடு நூலகம்电路的基本概念和基本定律
由电阻器、电容器、线圈、变压器、晶体管、运算放 大器、传输线、电池、发电机和信号发生器等电气器件和 设备连接而成的电路，称为实际电路。
电容器 根据实际电路的几何尺寸(d)与其工作信号波长(λ)的 关系，可以将它们分为两大类： 电池 (1)集总参数电路(Lumped circuit)：满足d<<λ条件的 晶体管 电路。
f (u, i ) 0
1.4
电阻元件
这条曲线称为电阻的特性曲线。它表明了电阻电压 与电流间的约束关系(Voltage Current Relationship，简 称为VCR)。
1.4
电阻元件
电阻的分类：
1. 线性电阻与非线性电阻 其特性曲线为通过坐标原点直线的电阻，称为线性 电阻；否则称为非线性电阻。 2. 时变电阻与时不变电阻 其特性曲线随时间变化的电阻，称为时变电阻；否 则称为时不变电阻或定常电阻。
Resistance
集总参数电路(模型)由电路元件连接而成。电路元件是为建立实 际电气器件的模型而提出的一种理想元件，它们都有精确的定义。按 电路元件与外电路连接端点的数目，电路元件可分为二端元件、三端 元件、四端元件等。
(a) 二端元件
(b) 三端元件
(c) 四端元件
1.4
电阻元件
常用的各种二端电阻器件
1.5
电压源和电流源
1.5
电压源和电流源
Voltage Source and Current Source 电路中的耗能器件或装置有电流流动时，会不断消耗 能量，电路中必须有提供能量的器件或装置——电源。常
用的直流电源有干电池、蓄电池、直流发电机、直流稳压 电源和直流稳流电源等。常用的交流电源有电力系统提供 的正弦交流电源、交流稳压电源和产生多种波形的各种信 号发生器等。为了得到各种实际电源的电路模型，定义两 种理想的电路元件——独立电压源和独立电流源。
作业要求
（1）要认真、独立、按时完成作业。
（2）由课代表收齐按学号排好序后， 在上课之前放到桌上。
电路
电路理论
电路分析
网络综合
参数 输入 电路
输出
电路分析
参数
输入
电路
输出
网络综合
电路分析
(Electric Circuit Analysis)
1.目的：通过对电路模型的分析计算来预测实际电路 的特性，从而改进实际电路的电气特性和设计出新的电路。
实际电路的几种常用电路图表示法
图1－1 手电筒电路
(a) 实际电路
(b) 电原理图 (c) 电路模型
(d) 拓扑结构图
第一章 电路的基本概念和基本定律
图1－2 晶体管放大电路 (a)实际电路 (b)电原理图 (c)电路模型 (d)拓扑结构图
1.1电路和电路模型
1.1
电路和电路模型
（Circuit and Circuit Model)
一、电路
二、电路模型 三、集中参数电路
1.1电路和电路模型
1.1
电路和电路模型
（Circuit and Circuit Model)
一、电路：构成电流通路的所有电器装置的集合。
1、基本组成 （1）电源：提供、产生电能或信号。如：发电机、电池等。 （2）负载：取用电能或信号的设备，并将其转化为其它形 式的能量。如：电动机、取暖器、喇叭等。 （3）中间环节：联接电源和负载的部分，起传输和分配电 能的作用。如：导线、放大器、开关等。 2、功能 （1）提供、产生和传输电能。 （2）提供、产生、存储和传输信号。
线绕涂覆电阻器
WIRE WOUND RESISTOR(KNP TYPE)
线绕涂覆电阻器
WIRE WOUND RESISTOR(KNH TYPE)
1.4
电阻元件
主要内容
一、二端电阻 二、线性电阻 三、线性电阻元件和电阻器
1.4
电阻元件
一、二端电阻
电阻元件的一般定义： 如果一个二端元件在任一时刻的电压u与其电流 i 的关 系，由u-i平面上一条曲线确定，则此二端元件称为二端电 阻元件，其数学表达式为
1.2
电流和电压的参考方向
1.2
电流和电压的参考方向
电路的特性是由电流、电压和电功率等物理量来描述 的。电路分析的基本任务是计算电路中的电流、 电压和电
功率。
一、电流(Current)
带电粒子(电子、离子)定向移动形成电流。电子和负 离子带负电荷，正离子带正电荷。电荷用符号q或Q表示，
它的SI单位为库[仑]( C )。
1.2
电流和电压的参考方向
2、实际方向：正电荷运动的方向
3、参考方向(Reference directions)：任意规定的方向 4、实际方向和参考方向的关系： 当电流计算值为正时，实际方向和参考方向一致；
当电流计算值为负时，实际方向和参考方向相反。
5、电流是个代数量。
1.2
电流和电压的参考方向
1.4
电阻元件
a) 线性时不变电阻 c)非线性时不变电阻
b)线性时变电阻 d)非线性时变电阻
1.4
电阻元件
用晶体管特性图示器测 量晶体二极管的电压电 流关系。
实验表明： 在低频工作条件下， 晶体二极管的电压电流关 系是ui平面上通过坐标原 点的一条曲线。
1.4
电阻元件
二、线性电阻 Linear Resistance
1.2
电流和电压的参考方向
1、定义：单位时间内通过导体横截面的电荷。
用符号i 或I表示，其数学表达式为
dq i dt
电流的SI单位是安[培](A)。
1.2
电流和电压的参考方向
与电流有关的几个名词
恒定电流:
量值和方向均不随时间变化的电流，称为恒定电流，
简称为直流 (dc 或 DC—Direct current) ，一般用符号 I 表示。 时变电流: 量值和方向随时间变化的电流，称为时变电流，一般用 符号i表示。时变电流在某一时刻t的值i (t) ，称为瞬时值。 交流电流: 量值和方向作周期性变化且平均值为零的时变电流，称 为交流电流，简称为交流(ac或AC—Alternating current)。
线性时不变电阻的特性曲线是通过u-i平面(或i-u平面) 原点的一条不随时间变化的直线。如图所示。
1.4
电阻元件
欧姆定律
i
+ R u
(a) 关联
i
+
R u
(b) 非关联
-
u Ri 或 i Gu
u Ri 或 i Gu
其中
1 R G
式中R 称为电阻，其 SI单位为欧[姆](Ω) G 称为电导，其 SI单位为西[门子](S)
P > 0 吸收或消耗电能 P < 0 提供或产生电能
例：试求下面电路的功率，并指出是吸收还是发出。
+
3V A -
1A
+
2mA
-10v +
-1A
-8mv B -
C
(a)
(b)
(c)
(a) p 3V 1A (b) p (8 103 V) (2 103 A) (c) p ( 10V) (-1A) 16μW 10W =3W
(2)分布参数电路(Distributed circuit) ：不满足d<<λ条 电阻器 件的电路。 线圈 说明： 本书只讨论集总参数电路,今后简称为电路。 运算放大器
第一章 电路的基本概念和基本定律
低频信号发生器的内部结构
第一章 电路的基本概念和基本定律
数据采集板
第一章 电路的基本概念和基本定律
1.2
电流和电压的参考方向
2、实际方向：高电位点指向低电位点
3、参考方向：任意规定的方向 4、实际方向和参考方向的关系： 当电压计算值为正时，实际方向和参考方向一致； 当电压计算值为负时，实际方向和参考方向相反。 5、电压是个代数量。
1.2
电流和电压的参考方向
6、关联参考方向：(associated reference directions)
王 彬 彬
电话：51551892 办公室地点：图书馆302
电 路
黄锦安等
(第2版) Circuit
编著
机械工业出版社
《电路》课时分配
《电路》4.5学分，共72学时
理论课64学时 32次课
实验课8学时 4个实验
考核方法
平时： 期末考试： 40% 60%
(闭卷)
学习要求
适当预习，尽量做笔记，及时复习； 通过习题巩固知识、发现问题； 灵活掌握电路理论规律、解题技巧； 有事需请假，不得随意旷课或缺交作业。
1.1电路和电路模型
同一器件，在不同的条件下，可得到不同的 电路模型。
例: 电感线圈
直流 低频
. . .
R
R L
.
.
.
高频
R
L
C
1.1电路和电路模型
三、集总参数电路
1、集总电路(Lumped Circuit)： 由有限个理想元件互联为其电路模型的电路。 2、物理特征： 对任一电路，在任一瞬时，导线上的电流处处相等， 电路中各点的电压与路径无关。 3、构成集总电路的条件： 电路尺寸远远小于电路的工作波波长。