电路和电路模型ppt课件
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《电路和电路模型》课件
4. 能 量
P = u i = Li
>0
di
则 P > 0 吸收能量 电能 磁场能
dt
则 P < 0 放出能量
<0
磁场能
电能
* 它是一种储能元件 不消耗能量。
∫t
WL=
P dt
0
∫t
=
Li
0
di dt
dt
返回
1
WL=
Li2
2
能量是逐渐积累，不能突变。
∴电感中的电流不能突变。
* WL 与 i 2 成正比，与 u 无关，
中间环节 电 源
负载
US R0
S R
电路模型只反映实际电路的作用及其相互的连接方式，不反映实际电路的内部 结构、几何形状及相互位置。
返回
一、电流及其参考方向
1. 定义：
在电场的作用下，电荷有规则的定向移动形成电流，我们把单位时 间内通过导体横截面积的电荷量定义为电流强度。
i = dq/dt
大小和方向都随时间改变的叫交流
a
I
b
U
* 若求出的P > 0，说明元件在吸收功率，一定是负载；
求出的P < 0，说明元件在发出功率，一定是电源。
返回
例：在图示电路中 已知:U=-10V I=1A 问:(1) 电压与电流的实际方向如何?a b 两点
哪点电位高? (2)该元件的功率是多少?它是电源还是负载?
I实
a
U
U实
解:
I (1)U=-10V 则实际方向与参考方向相反 I=1A 实际方向与参考方向相同 由电压的实际方向知b点电位高 于a点电位 (2) P=-UI=-(-10)×1=10W P>0 吸收功率是负载
电路邱关源课件PPT第1章
q I = t
电流方向
正电荷运动的方向
元件
A
i>0
B
A
元件
B
i<0
−i
对于复杂电路或电路中的电流随时间变化时， 对于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。 流的实际方向往往很难事先判断。
电路模型和电路定律
2.电压
电位ϕ 电压U 单位正电荷q 从电路中一点移至参考 时电场力做功的大小。 点（ϕ＝0）时电场力做功的大小 。 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。 的大小。
t＝ -∞时，u(-∞ )＝0
1 2 Wc = Cu (t ) 2
电容吸收的能量以电场能量的形式储存在元件中
电路模型和电路定律
t1--t2 电容吸收的能量
WC = C ∫
u ( t2 )
u ( t1 )
1 2 1 2 udu = Cu (t 2 ) − Cu (t1 ) 2 2
= Wc (t2 ) −Wc (t1)
电路模型和电路定律
功率 -∞到t
t
du (t ) p = u (t )i (t ) = Cu (t ) dt
吸收的能量
t
du (ξ) dξ = C Wc = ∫ u (ξ )i (ξ )dξ = ∫ Cu(ξ) −∞ −∞ dξ
∫
u(t )
u ( −∞ )
udu
1 2 1 2 = Cu (t ) − Cu (−∞) 2 2
电路模型和电路定律
例：已知 U a = −4V ,U b = 0, 求
u1 = ?, u2 = ?
+
A
u1
−
B
电路原理ppt课件
在参考方向选定后，电流（或电压） 值才有正负之分。 对任何电路分析时都应先指定各处的 i , u 的参考方向。 例：
I
a
R
b
若 I = 5A ，则实际方向与参考方向一致， 若 I =－5A ，则实际方向与参考方向相反。
16
R
5、关联参考方向： i
+
u
-
当电压的参考方向指定后，指定电流从标以电压参考 方向的“+”极性端流入，并从标“—”端流出，即电流
i +
R
i – +
R
u
u = Ri
u
u = –Ri
–
19
1.3电功率和能量
1. 电功率
单位时间内电场力所做的功。
dw p dt
dw u dq
dq i dt
dw dw dq p ui dt dq dt
w
t
t0
u ( )i ( )d
(Watt，瓦特) (Joule，焦耳)
20
的参考方向与电压的参考方向一致，也称电流和电压
为关联参考方向。反之为非关联参考方向。
17
例
i
＋
A U B
电压电流参考方向如图中所标， 问：对A、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。
－
18
小结：
(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。 (3) 参考方向不同时，其表达式符号也不同，但实际方向不变。
－
P4吸 U 4 I 2 (4) 1 4W（实际发出）
I
a
R
b
若 I = 5A ，则实际方向与参考方向一致， 若 I =－5A ，则实际方向与参考方向相反。
16
R
5、关联参考方向： i
+
u
-
当电压的参考方向指定后，指定电流从标以电压参考 方向的“+”极性端流入，并从标“—”端流出，即电流
i +
R
i – +
R
u
u = Ri
u
u = –Ri
–
19
1.3电功率和能量
1. 电功率
单位时间内电场力所做的功。
dw p dt
dw u dq
dq i dt
dw dw dq p ui dt dq dt
w
t
t0
u ( )i ( )d
(Watt，瓦特) (Joule，焦耳)
20
的参考方向与电压的参考方向一致，也称电流和电压
为关联参考方向。反之为非关联参考方向。
17
例
i
＋
A U B
电压电流参考方向如图中所标， 问：对A、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。
－
18
小结：
(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。 (3) 参考方向不同时，其表达式符号也不同，但实际方向不变。
－
P4吸 U 4 I 2 (4) 1 4W（实际发出）
课件-第1章 电路分析的基本概念
（1.2）
7 式中dW是电场力所作的功，单位是焦耳（J）；dq为电荷量，单 位是C）；电压U 的单位是伏特，简称伏（V）。电压也有恒定电 压和和时变电压之分，分别用符号U和 u 表示（直流量有时不 分大小写）。
图1-4 电压参考方向
电压参考方向（参考极性）的选择同样具有任意性，通常在 电路图上用“+”表示参考方向的高电位端，“-”表示参考方向 的低电位端，如图1-4所示。或用双下标表示电压的参考方向， 如uab 表示电压参考方向从a点指向b点。电压实际方向的判定 与电流的类似。
例1.2 电路如图1.12所示，各支路电流参考方向已标出， 已知 I1 = 8 A ，I2 = 3 A ，I3 = -1 A ，I5 = 2 A，求I4 。
13
解： 对于结点a ，根据KCL可得 I 1–I2 –I3 + I4 –I5 = 0 所以 I4 = -I1 + I2 + I3 + I5 = -8 + 3 +（-1）+ 2 = - 4 A I4为负值，说明I4的实际方向与参考方向相反，即I4实际流出 结点a 。
U、I间关联参考方向:今后在求电压电流时，必须事 先规定好参考方向，否则求出的值无意义。而且为了 分析方便，通常将某元件上电压电流参考方向选为一 致，即电流的参考方向由电压的“+”指向“-”，这 样选定的参考方向称为关联参考方向，简称关联方向。
电位的概念及计算： 将电路中任一点作为参考点， 把a点到参考点的电压称为a点电位，用符号Va(或Ua) 表示。电路中a、b两点间的电压与该两点电位有以 下关系： Uab = Va - Vb （1.3） 今后如未说明，通常选接地点作参考点，并且参 考点电位为零。引入电位概念后，两点间电压的实 际方向即由高电位指向低电位。
第一章-电路及基本元器件PPT课件
图1-7
.
电工电子技术基础 3、二极管的伏安特性曲线（硅管）
.
电工电子技术基础
五、半导体三极管
1、三极管的结构
图1-8
.
电工电子技术基础 2、三极管的电流放大作用 三极管工作在放大状态的条件是：发射结正偏，集电 结反偏。
.
电工电子技术基础
(1)电流分配关系：发射极电流等于基极电流和集电极电
流之和，即：
图1-9
.
电工电子技术基础
(1)输入特性 死区电压：硅管约为0.5V，锗管约为0.2V； 导通电压(发射结)：硅管约为0.7V，锗管约为0.3V。 (2)输出特性
截止区： UBE小于死区电压，IC≈ 0，UCE ≈UCC，。
饱和区：集电结正向偏置 ，UCE＜UBE， IC≈ UCC/RC 。
放大区：发射结正偏，集电结反偏 , IC≈βIB。
图1-2
.
图1-3
电工电子技术基础
三、电功率和电能
1、电功率
电流通过电路时传输或转换电能的速率称为电功率，
简称为功率，用符号p表示。
当电压与电流为关联参考方向时，功率的计算公
式为：
p dW ui dt
当电压与电流为非关联参考方向时，功率的计算
公式为：
pui
.
电工电子技术基础 2、电能 电路在一段时间内吸收的能量称为电能。在国际单 位制（SI）中，电能的单位是焦耳（J）。1J等于1W的用 电设备在1s内消耗的电能。电力工程中，电能常用“度” 作单位，它是千瓦小时（kWh）的简称，1度等于功率为 1kW的用电设备在1小时内消耗的电能。
图1-23
.
电工电子技术基础 在电子电路中，电源的一端通常是接地的，为了作
.
电工电子技术基础 3、二极管的伏安特性曲线（硅管）
.
电工电子技术基础
五、半导体三极管
1、三极管的结构
图1-8
.
电工电子技术基础 2、三极管的电流放大作用 三极管工作在放大状态的条件是：发射结正偏，集电 结反偏。
.
电工电子技术基础
(1)电流分配关系：发射极电流等于基极电流和集电极电
流之和，即：
图1-9
.
电工电子技术基础
(1)输入特性 死区电压：硅管约为0.5V，锗管约为0.2V； 导通电压(发射结)：硅管约为0.7V，锗管约为0.3V。 (2)输出特性
截止区： UBE小于死区电压，IC≈ 0，UCE ≈UCC，。
饱和区：集电结正向偏置 ，UCE＜UBE， IC≈ UCC/RC 。
放大区：发射结正偏，集电结反偏 , IC≈βIB。
图1-2
.
图1-3
电工电子技术基础
三、电功率和电能
1、电功率
电流通过电路时传输或转换电能的速率称为电功率，
简称为功率，用符号p表示。
当电压与电流为关联参考方向时，功率的计算公
式为：
p dW ui dt
当电压与电流为非关联参考方向时，功率的计算
公式为：
pui
.
电工电子技术基础 2、电能 电路在一段时间内吸收的能量称为电能。在国际单 位制（SI）中，电能的单位是焦耳（J）。1J等于1W的用 电设备在1s内消耗的电能。电力工程中，电能常用“度” 作单位，它是千瓦小时（kWh）的简称，1度等于功率为 1kW的用电设备在1小时内消耗的电能。
图1-23
.
电工电子技术基础 在电子电路中，电源的一端通常是接地的，为了作
电路原理完整ppt课件
1.1 电路和电路模型
1. 实际电路
由电路部件和电路器件按预期 目的连接构成的电流的通路。
功能
a 能量的传输、分配与转换； b 信息的传递、控制与处理。
共性
建立在同一电路理论基础上。
1.1 电路和电路模型
2. 电路模型
电路图
开关
1 0 B A S E - T w a ll p la t e
灯泡
电
i
i
+
u
关联参考方向
--
u
+
非关联参考方向
1.2 电流和电压的参考方向
例
i
＋
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
A u B 流参考方向关联否？
－
注意
答：A电压、电流参考方向非关联； B电压、电流参考方向关联。
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 (
参考方向
+
U
–
+ 实际方向 – – 实际方向 +
U >0
U <0
1.2 电流和电压的参考方向
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
1.2 电流和电压的参考方向
3.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。
该元件为电源器件
-
U I+
U4 V,I 2A
元件上U、I参考方向非关联
P U I 4 ( 2 ) 8 W
电路原理PPT
Uab= a–b Ubc= b–c
a = b +Uab = 1.5 V c = b –Ubc = –1.5 V
Uac= a–c = 1.5 –(–1.5) = 3 V
结论：电路中电位参考点可任意选择；当选择不同
的电位参考时，电路中各点电位均不同，但任 意两点间电压保持不变。
思考：
1、为什么在分析电路时，必须规定电流和电压的参考方向？
(b) 实际电路中有些电流是交变的，无法标出实际方 向。标出参考方向，再加上与之配合的表达式， 才能表示出电流的大小和实际方向。
任意假定其中一个方向作为电流的方向，这个 方向就叫电流的参考方向。
参考方向 i
A
B
电流的参考方向与 实际方向的关系：
i
参考方向
i>0
A
B
实际方向
i
参考方向
A
B
i<0
实际方向
(1) 用箭头表示： 箭头指向为电压（降）的参考方向
U U
(2) 用正负极性表示：
由正极指向负极的方向为电压 (降低)的参考方向
(3) 用双下标表示：
如 UAB , 由A指向B的方向为电压 (降)的 参考方向
UAB
A
B
四、电位：
电路中为分析的方便，常在电路中选某一点为参考 点，把任一点到参考点的电压称为该点的电位。
2、参考方向与实际方向有什么关系？
例：
i Im sint
2 T
i
Im T 2
t
T
i 5A
i 5A
i
参考方向
A
B
0~T i0 2
T ~T i0 2
i0
t
小结：
电路基础知识(详解版)ppt课件
u
C 称为电容器的电容
–
– 电容 C 的单位：F (法) (Farad，法拉)
F= C/V = A•s/V = s/
常用F，nF，pF等表示。
ppt精选 版
4、库伏特性：线性电容的q~u 特性是过原点的直线
q
Ou
C q tg u
5、电压、电流关系： u, i 取关联参考方向
动态 特性
i
i dq C du
dξ
若i ( )0
1
Li
2
(t
)
1 2(t) 0
2
2L
L是无源元件 也是无损元件
ppt精选 版
5 、小结：
动态
(1) u的大小与 i 的变化率成正比，与 i 的大小无关；
(2)电感在直流电路中相当于短路； (3) 电感元件是一种记忆元件；
(4) 当 u，i 为关联方向时，u=L di / dt； u，i 为非关联方向时，u= – L di / dt 。
电路的基本元素是元件，电路元件是实际器件的理 想化物理模型，应有严格的定义。
电路中研究的全部为集总元件。
电路元件的端子数目可分为二端、三端、四端元件等。 最基本的几个元件： 电阻(元件) 电容(元件) 电感(元件) 电源(元件)
ppt精选 版
感性认识电阻元件
实际电阻元件
ppt精选 版
一. 电阻元件
若 I = 5A，则电流从 a 流向 b；
若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。 若 U = 5V，则电压的实际方向 从 a 指向 b；
aR 注意：
b 若 U= –5V，则电压的实际方向 从 b 指向 a 。
在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有正负
C 称为电容器的电容
–
– 电容 C 的单位：F (法) (Farad，法拉)
F= C/V = A•s/V = s/
常用F，nF，pF等表示。
ppt精选 版
4、库伏特性：线性电容的q~u 特性是过原点的直线
q
Ou
C q tg u
5、电压、电流关系： u, i 取关联参考方向
动态 特性
i
i dq C du
dξ
若i ( )0
1
Li
2
(t
)
1 2(t) 0
2
2L
L是无源元件 也是无损元件
ppt精选 版
5 、小结：
动态
(1) u的大小与 i 的变化率成正比，与 i 的大小无关；
(2)电感在直流电路中相当于短路； (3) 电感元件是一种记忆元件；
(4) 当 u，i 为关联方向时，u=L di / dt； u，i 为非关联方向时，u= – L di / dt 。
电路的基本元素是元件，电路元件是实际器件的理 想化物理模型，应有严格的定义。
电路中研究的全部为集总元件。
电路元件的端子数目可分为二端、三端、四端元件等。 最基本的几个元件： 电阻(元件) 电容(元件) 电感(元件) 电源(元件)
ppt精选 版
感性认识电阻元件
实际电阻元件
ppt精选 版
一. 电阻元件
若 I = 5A，则电流从 a 流向 b；
若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。 若 U = 5V，则电压的实际方向 从 a 指向 b；
aR 注意：
b 若 U= –5V，则电压的实际方向 从 b 指向 a 。
在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有正负
电工电子学全 ppt课件
输入 X 系 统 输出 Y
输出(响应之一)
2 电路问题
输入 X
系 统 输出 Y
1) 系统分析
根据系统内部结构和参数，建立Y =f (X)关系。
u,i 关系 研究电路的
功能关系 2) 系统综合
根据激励X与响应Y的关系，构造系统的结构。通常所讲的设计。
时变量 (小写字母) u、i、p
3)
系统辨识
电路变量
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一章 电路和电路元器件
第一章 电路和电路元件
第一章 电路和电路元件
§1.1 电路和电路基本物理量 §1.1.1 电路与电路模型
§1.1.2 电压、电流及其参考方向 §1.1.3 电路的功率和能量 §1.2 无源电路元件
§1.2.1 电阻元件 §1.2.2 电容元件 §1.2.3 电感元件 §1.3 独立电源元件 §1.4 电路的工作状态和电器设备的额定值
I
Rl _
+ Ul
+
_ US
+ U2_ R2
_ U3 +
R3
2) 根据不同元件电压和电流关系--平衡约束(由KCL、KVL)
US =U1 + U2 + U3
• 然后
元件约束
--数学模型
平衡约束
• 最后 求解
§1.1.2 电流和电压的参考方向 (reference direction)
输出(响应之一)
2 电路问题
输入 X
系 统 输出 Y
1) 系统分析
根据系统内部结构和参数，建立Y =f (X)关系。
u,i 关系 研究电路的
功能关系 2) 系统综合
根据激励X与响应Y的关系，构造系统的结构。通常所讲的设计。
时变量 (小写字母) u、i、p
3)
系统辨识
电路变量
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一章 电路和电路元器件
第一章 电路和电路元件
第一章 电路和电路元件
§1.1 电路和电路基本物理量 §1.1.1 电路与电路模型
§1.1.2 电压、电流及其参考方向 §1.1.3 电路的功率和能量 §1.2 无源电路元件
§1.2.1 电阻元件 §1.2.2 电容元件 §1.2.3 电感元件 §1.3 独立电源元件 §1.4 电路的工作状态和电器设备的额定值
I
Rl _
+ Ul
+
_ US
+ U2_ R2
_ U3 +
R3
2) 根据不同元件电压和电流关系--平衡约束(由KCL、KVL)
US =U1 + U2 + U3
• 然后
元件约束
--数学模型
平衡约束
• 最后 求解
§1.1.2 电流和电压的参考方向 (reference direction)
电工电子技术基础ppt课件
Ta
D
u1
u2
RL
b
电工电子
i0 输出电压波形： u0
uo t
输出电压平均 值（U0）：
机电学院
U o2 1 0 2u od t2 U 20 .4U 5 2
精选课件ppt
7
二极管上的平均电流： u1 ID=I0
电工电子
Ta
D
u2
RL
u0
b
二极管上承受 的最高电压： UDRM 2U2
机电学院
高 反 向 工 作 电 压 为 200V。
取
RLC
5 T 2
5 0 .02 2
0 .05
s， 则 ：
机电学院
C
RL
0 .05 100
500
10 6 F 500
μF
精选课件ppt
24
电感滤波电路
电工电子
电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感L。
L
+
4
+
D4
D1
+
220V u1
27
9.4 稳压电路
稳压电路的作用:
电工电子
交流 整流
脉动
滤波 有波纹的 稳压 直流
电压
直流电压
直流电压
电压
精选课件ppt
28
机电学院
9.4.1 稳压二极管稳压电路的工作原理
电工电子
稳压原理——利用稳压管的反向击穿特性。
由于反向特性陡直，较大的电流变化，只会引起较小 的电压变化。
i
UZ
△I
△U 机电学院
电工电子
RL u0
10
u2负半周时电流通路
-
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B电压、电流参考方向关联。
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
试述电路的功 能？何谓“电 路模型”？
理想元件有何 特征？
学好本课程，应注意抓好四个主要环节：提前预习、 认真听课、及时复习、独立作业。还要处理好三个 基本关系：听课与笔记、作业与复习、自学与互学。
1.2 电路基本物理量及参考方向
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。
c
Wcb q
Wbc q
12 4
3 V
解 (2) c 0
a
b
c
结论
a
Wac q
8
12 4
5V
b
Wbc q
12 4
3V
Uab a b 5 3 2 V
Ubc b c 3 0 3 V
电路中电位参考点可任意选择；参考点一经选定， 电路中各点的电位值就唯一确定；当选择不同的电位参 考点时，电路中各点电位值将改变，但任意两点间电压 保持不变。
电位是相对于参考点的电压。
参考点的电位: b=0；a点电位： a=E-IR0=IR
2、电压、电位和电动势
• 三者的定义式
Uab =
Wa－Wb q
a=
Wa－W0 q
E
=
W源 q
显然电压、电位和电动势的定义式形式相同，因此 它们的单位一样，都是伏特[V]。
• 三者的区别和联系 电压等于两点电位之差： Uab=Va－Vb 电源的开路电压在数值上等于电源电动势；
U
def
dW
dq
实际电压方向
电位真正降低的方向。
单位 V (伏)、kV、mV、V
2、电压、电位和电动势
电动势E只存 在电源内部， 其数值反映了 电源力作功的 本领，方向规 定由电源负极 指向电源正极
aS
R0 + +U _E –
b
I RL
路端电压U。 电压的大小反映 了电场力作功的 本领；电压是产 生电流的根本原 因；其方向规定 由“高”电位端 指向“低”电位 端。
实际方向
A
B
A
问题
实际方向
B
对于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
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
表明
B
电流(代数量)
大小 电流的参考方向与实际方向的关系： 方向(正负）
i 参考方向
i 参考方向
A
实际方向 B A
实际方向 B
1.电流的参考方向
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
def
Δq dq
i(t) lim
Δt0 Δt dt
单位 方向
A（安培）、 kA、mA、A
1kA=103A 1mA=10-3A 1 A=10-6A
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:
输出电压恒 定，输出电 流由它和负 载共同决定
理想电流源 输出电流
恒定，两端电 压由它和负载 共同决定。
理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似化，其电 特性单一、精确，可定量分析和计算。
注意
5种基本理想电路元件有三个特征： （a）只有两个端子； （b）可以用电压或电流按数学方式描述； （c）不能被分解为其他元件。
• 电路的组成
电源
火线 零 线
..
连接导线和其余 设备为中间环节
负载
电路通常由电源、负载和中间环节三部分组成。
1、电路的组成及其功能
• 电路的功能 电力系统中
电路可以实现电能的传输、分配和 转换。
电子技术中
电路可以实现电信号的传递、变换、 存储和处理。
2、电路模型
开关 负 载
电 源
连接导线
实体电路
3、理想元件
❖ 电路元件按照其与电路其他部分相连接的端钮 数，可以分为二端元件和多端元件。二端元件 通过两个端钮与电路其他部分连接；多端元件 通过三个或三个以上端钮与电路其他部分连接。
电路由哪几部分 组成？各部分的 作用是什么？
何谓理想电路元件？ 其中“理想”二字在 实际电路的含义？
如何在电路 中区分电源 和负载？
电路中某点电位数值上等于该点到参考点的电压。
例
已知：4C正电荷由a点均匀移动至b点电
场力做功8J，由b点移动到c点电场力
a
b
做功为12J，
① 若以b点为参考点，求a、b、c点的电 位和电压Uab、U bc;
c ② 若以c点为参考点，再求以上各值。
解 (1) b 0
a
Wab q
8 4
2
V
Uab a b 2 0 2 V Ubc b c 0 (3) 3 V
电源
中间环节 SI
R0
+ _ US
+
RL U
–
负载
电路模型
用抽象的理想电路元件及其组合，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。
3、理想元件
• 理想电路元件
+
IS
R
L
C
US –
电阻元件
只具耗能 的电特性
电感元件 只具有储 存磁能的
电特性
电容元件
只具有储 存电能的
电特性
理想电压源
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
。
电压(降)的参考方向
假设高电位指向低电 位的方向。
参考方向
+
U
–
参考பைடு நூலகம்向
+
U
–
+ 实际方向 – – 实际方向 +
U >0
U <0
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
3.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。
i
+ u
关联参考方向
i
--
+
u
非关联参考方向
例
i
＋
AuB
－
注意
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；
i>0
i<0
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。
i 参考方向
A
B
• 用双下标表示：
• 如 iAB , 电流的参考方向由A指向B。
iAB
A
B
2.电压的参考方向
电位
单位正电荷q 从电路中一点移至参考点（ ＝0）时电场力做功的大小。
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。
石家庄理工职业学院
电路基础
计算机与信息技术系 葛莉
主要内容
项目一 认识电路的基本物理量和基尔霍夫定律
电路和电路模型 电路的基本物理量
电路的参考方向 无源元件的介绍
1.1 电路和电路模型
1、电路的组成及电路其是功电流能的通路
• 电路的概念
由实际元器件构成的电流的通路称为电路。
1、电路的组成及其功能
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
试述电路的功 能？何谓“电 路模型”？
理想元件有何 特征？
学好本课程，应注意抓好四个主要环节：提前预习、 认真听课、及时复习、独立作业。还要处理好三个 基本关系：听课与笔记、作业与复习、自学与互学。
1.2 电路基本物理量及参考方向
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。
c
Wcb q
Wbc q
12 4
3 V
解 (2) c 0
a
b
c
结论
a
Wac q
8
12 4
5V
b
Wbc q
12 4
3V
Uab a b 5 3 2 V
Ubc b c 3 0 3 V
电路中电位参考点可任意选择；参考点一经选定， 电路中各点的电位值就唯一确定；当选择不同的电位参 考点时，电路中各点电位值将改变，但任意两点间电压 保持不变。
电位是相对于参考点的电压。
参考点的电位: b=0；a点电位： a=E-IR0=IR
2、电压、电位和电动势
• 三者的定义式
Uab =
Wa－Wb q
a=
Wa－W0 q
E
=
W源 q
显然电压、电位和电动势的定义式形式相同，因此 它们的单位一样，都是伏特[V]。
• 三者的区别和联系 电压等于两点电位之差： Uab=Va－Vb 电源的开路电压在数值上等于电源电动势；
U
def
dW
dq
实际电压方向
电位真正降低的方向。
单位 V (伏)、kV、mV、V
2、电压、电位和电动势
电动势E只存 在电源内部， 其数值反映了 电源力作功的 本领，方向规 定由电源负极 指向电源正极
aS
R0 + +U _E –
b
I RL
路端电压U。 电压的大小反映 了电场力作功的 本领；电压是产 生电流的根本原 因；其方向规定 由“高”电位端 指向“低”电位 端。
实际方向
A
B
A
问题
实际方向
B
对于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
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
表明
B
电流(代数量)
大小 电流的参考方向与实际方向的关系： 方向(正负）
i 参考方向
i 参考方向
A
实际方向 B A
实际方向 B
1.电流的参考方向
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
def
Δq dq
i(t) lim
Δt0 Δt dt
单位 方向
A（安培）、 kA、mA、A
1kA=103A 1mA=10-3A 1 A=10-6A
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:
输出电压恒 定，输出电 流由它和负 载共同决定
理想电流源 输出电流
恒定，两端电 压由它和负载 共同决定。
理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似化，其电 特性单一、精确，可定量分析和计算。
注意
5种基本理想电路元件有三个特征： （a）只有两个端子； （b）可以用电压或电流按数学方式描述； （c）不能被分解为其他元件。
• 电路的组成
电源
火线 零 线
..
连接导线和其余 设备为中间环节
负载
电路通常由电源、负载和中间环节三部分组成。
1、电路的组成及其功能
• 电路的功能 电力系统中
电路可以实现电能的传输、分配和 转换。
电子技术中
电路可以实现电信号的传递、变换、 存储和处理。
2、电路模型
开关 负 载
电 源
连接导线
实体电路
3、理想元件
❖ 电路元件按照其与电路其他部分相连接的端钮 数，可以分为二端元件和多端元件。二端元件 通过两个端钮与电路其他部分连接；多端元件 通过三个或三个以上端钮与电路其他部分连接。
电路由哪几部分 组成？各部分的 作用是什么？
何谓理想电路元件？ 其中“理想”二字在 实际电路的含义？
如何在电路 中区分电源 和负载？
电路中某点电位数值上等于该点到参考点的电压。
例
已知：4C正电荷由a点均匀移动至b点电
场力做功8J，由b点移动到c点电场力
a
b
做功为12J，
① 若以b点为参考点，求a、b、c点的电 位和电压Uab、U bc;
c ② 若以c点为参考点，再求以上各值。
解 (1) b 0
a
Wab q
8 4
2
V
Uab a b 2 0 2 V Ubc b c 0 (3) 3 V
电源
中间环节 SI
R0
+ _ US
+
RL U
–
负载
电路模型
用抽象的理想电路元件及其组合，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。
3、理想元件
• 理想电路元件
+
IS
R
L
C
US –
电阻元件
只具耗能 的电特性
电感元件 只具有储 存磁能的
电特性
电容元件
只具有储 存电能的
电特性
理想电压源
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
。
电压(降)的参考方向
假设高电位指向低电 位的方向。
参考方向
+
U
–
参考பைடு நூலகம்向
+
U
–
+ 实际方向 – – 实际方向 +
U >0
U <0
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
3.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。
i
+ u
关联参考方向
i
--
+
u
非关联参考方向
例
i
＋
AuB
－
注意
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；
i>0
i<0
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。
i 参考方向
A
B
• 用双下标表示：
• 如 iAB , 电流的参考方向由A指向B。
iAB
A
B
2.电压的参考方向
电位
单位正电荷q 从电路中一点移至参考点（ ＝0）时电场力做功的大小。
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。
石家庄理工职业学院
电路基础
计算机与信息技术系 葛莉
主要内容
项目一 认识电路的基本物理量和基尔霍夫定律
电路和电路模型 电路的基本物理量
电路的参考方向 无源元件的介绍
1.1 电路和电路模型
1、电路的组成及电路其是功电流能的通路
• 电路的概念
由实际元器件构成的电流的通路称为电路。
1、电路的组成及其功能