第一讲2 电路的状态、参考方向、理想电路元件
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电路分析基础第一章 电路模型和电路定律
+
–
+
–
+
实际方向
实际方向
+
U >0
U<0
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电压参考方向的两种表示方式
(1) 用正负极性表示
+
(2) 用双下标表示
U
A
UAB
B
UAB =UA- UB= -UBA
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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 采用相同的参考方向称之为 参考方向,即电流从电压的“+”极流入,从“-” 极流出该元件。反之，称为非关联参考方向。 极流出该元件
P6吸 = U 6 I 3 = (−3) × (−1) = 3W
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注
对一完整的电路，发出的功率＝吸收的功率
3. 电能（W ,w）
在电压、电流一致参考方向下，在t0到t的时间内 该部分电路吸收的能量为
w(t0 , t ) = ∫ p (τ ) dτ = ∫ u (τ )i (τ ) dτ
t0 t0
电源 Sourse
灯 Lamp
RS US 电路模型
R
Circuit Models 干电池 Battery
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电路理论中研究的是 理想电路元件构成的电路（模型）。
电路模型，不仅能够反映实际电路及 其器件的基本物理规律，而且能够对 其进行数学描述。这就是电路理论把 电路模型作为分析研究对象的实质所 在。
干电池 Battery 电路理论中，“电路”与“网络”这两个术语可通用。“网络” 的含义较为广泛，可引申至非电情况。
例：手电筒电路
开关 灯泡
10BASE-T wall plate
电工技术及应用1.1 电路的组成和电路状态
U
–
U
+
R
+
关联参考方向
非关联参考方向
例1 电压、电流的参考方向如图所示。已知：I1= 2A， I2= –3 A，U1= 8 V，U2= –10 V，试判断电压、电流的实际 方向。
I1
a
I2
a
U1
+
b
b
解: I1 0，所以I1由a 流向b，大小为2 A。 I2 0，所以I2由a 流向b，大小为3 A。 U1 0，所以U1的实际由b指向a，大小为8 V。 U2 0，所以U2的实际方向由b指向a，大小为10 V。
b
四、电路的工作状态
1．有载工作（通路状态）
电路各部分连接成闭合回路，有
电流通过。这时电路中流过的电流称
为负载电流。 当电气设备的电流等于额定电流时，称为满载工作状态； 当电气设备的电流小于额定电流时，称为轻载工作状态；
当电气设备的电流大于额定电流时，称为过载工作状态。
2．开路状态（断路状态） 在如图所示的电路中，当S断开 时，电路处于开路(断路) 状态，电路 中无电流通过。 3．短路状态 电源未经负载而直接由导线接通成闭合回路，如图所 示。由于电源内阻 R0 很小，短路电流很大，此时电源所产 生的电能全被内阻R0所消耗。
b
用字母顺序表示
参考方向
实际方向
U<0
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。 3. 同一元件的 u、 i 同方向，称为关联参考方向。 如 不一致，称非关联参考方向。 + U – I – R U I + R – I R I
电工电子技术基础第1单元 电路基本概念及基本定律(自学版)
50
(2) 功率平衡关系
电压源“吸收”电功率： PUS＝US I＝( 3 3 ) W = 9 W
电流源发出电功率： PIS＝U IS＝( 6 3 ) W = 18 W
I US
R
+
IS
U
−
电阻 R 消耗的电功率： PR＝RI 2 ＝( 1 32 ) W = 9 W
功率平衡关系：
PIS ＝ PUS＋ PR
1820 年，法国物理学家安培（1775－1836）确定了通有电流的线 圈的作用与磁铁相似。同年，丹麦物理学家奥斯特(1777-1851)发现了电 流对磁针有力的作用，他们共同揭开了电学理论新的一页。
安培
14
2. 电位
电场力将单位正电荷从电 路的某一点移至参考点时所消
I
＋
＋
耗的电能。 参考点的电位为零。
电路的这一状态称为通路。
E
US
UL
－
－
通路时，电源向负载输出电能，电源这时的状态称为
有载或称电源处于负载状态。
额定值 各种电气设备在工作时，其电压、电流和功率 都有一定的限制，这些限制用来表示它们的正常工作条件 和工作能力，称为电气设备的额定值。使用时不可超过额 定值。
26
2. 开路
当某一部分电路与其它电路
16
1800 年意大利物理学家伏特(1745-1827)发明了伏打电池，从 而使化学能可以转化为源源不断的电能。电学研究迈出了静电范围。 电学的重要里程碑。
用导体将伏打 电池的两极连 接起来，这就 是人类历史上 的第一个电路。
伏特
17
3. 电压 电场力将单位正电荷从电路
的某一点移至另一点时所消
耗的电能。
y
(2) 功率平衡关系
电压源“吸收”电功率： PUS＝US I＝( 3 3 ) W = 9 W
电流源发出电功率： PIS＝U IS＝( 6 3 ) W = 18 W
I US
R
+
IS
U
−
电阻 R 消耗的电功率： PR＝RI 2 ＝( 1 32 ) W = 9 W
功率平衡关系：
PIS ＝ PUS＋ PR
1820 年，法国物理学家安培（1775－1836）确定了通有电流的线 圈的作用与磁铁相似。同年，丹麦物理学家奥斯特(1777-1851)发现了电 流对磁针有力的作用，他们共同揭开了电学理论新的一页。
安培
14
2. 电位
电场力将单位正电荷从电 路的某一点移至参考点时所消
I
＋
＋
耗的电能。 参考点的电位为零。
电路的这一状态称为通路。
E
US
UL
－
－
通路时，电源向负载输出电能，电源这时的状态称为
有载或称电源处于负载状态。
额定值 各种电气设备在工作时，其电压、电流和功率 都有一定的限制，这些限制用来表示它们的正常工作条件 和工作能力，称为电气设备的额定值。使用时不可超过额 定值。
26
2. 开路
当某一部分电路与其它电路
16
1800 年意大利物理学家伏特(1745-1827)发明了伏打电池，从 而使化学能可以转化为源源不断的电能。电学研究迈出了静电范围。 电学的重要里程碑。
用导体将伏打 电池的两极连 接起来，这就 是人类历史上 的第一个电路。
伏特
17
3. 电压 电场力将单位正电荷从电路
的某一点移至另一点时所消
耗的电能。
y
电路基本知识培训资料
1.2.1 电流、电位、电压及参考方向 1.2.2 电流和电压的关联 1.2.3 电位的求取方法 1.2.4 电动势、功率和电能
1.2.1 电流、电位、电压及参考方向
1. 电流
单位时间内通过电路某一横截面的电荷量。
Q I t dq i dt
单位：安[培]（A）
2. 电位
电流方向：规定为正电荷运动的方向。 + 内电路：电源负极→正极 外电路：电源正极→负极 VO
返回
注: 短路可分为故障短路 和有用短路，故障短路往 往会造成电路中电流过大， 使电路无法正常工作，严 重的会产生事故。有用短 路则是出于工作需要，经 适当连接，不会产生过大 的电流。
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上一节
电路的状态
通路 有载或负载状态 开路 空载状态 短路 额定状态
1.2/1.4电路基本物理量及其参考方向
电路的组成（弱电领域） 信号处理： 放大、调谐、检波等 话筒
信号源: 提供信息
放 大 器
扬声器
直流电源: 提供能源
负载
直流电源
电路的组成（弱电领域） 电源：
将非电形态的能量转化为 电能的供电设备。 （电 源亦称为内电路）
将电能转化为非电形态的 能量的用电设备。
图 1.1.1 简单照明电路
E
负载：
大于额定值时，称为过载， I > IN ，P > PN,设备工作 不安全，极易损坏； 小于额定值时，称为欠载， I < IN ，P < PN, 效率低, 不经济。
（二）开路
开路的特点:
S1 Ⅰ S2 Ⅱ
图 1.3.2 开路
有 源 电 路
I＝ 0 U视电 路而定
图 1.3.3 开路的特点 当某部分电路与电源断 开，该部分电路中没有电流， 亦无能量的输送和转换，这 电源的状态：空载（no-load） 部分电路的状态称为开路 （open circuit）。
1.2.1 电流、电位、电压及参考方向
1. 电流
单位时间内通过电路某一横截面的电荷量。
Q I t dq i dt
单位：安[培]（A）
2. 电位
电流方向：规定为正电荷运动的方向。 + 内电路：电源负极→正极 外电路：电源正极→负极 VO
返回
注: 短路可分为故障短路 和有用短路，故障短路往 往会造成电路中电流过大， 使电路无法正常工作，严 重的会产生事故。有用短 路则是出于工作需要，经 适当连接，不会产生过大 的电流。
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电路的状态
通路 有载或负载状态 开路 空载状态 短路 额定状态
1.2/1.4电路基本物理量及其参考方向
电路的组成（弱电领域） 信号处理： 放大、调谐、检波等 话筒
信号源: 提供信息
放 大 器
扬声器
直流电源: 提供能源
负载
直流电源
电路的组成（弱电领域） 电源：
将非电形态的能量转化为 电能的供电设备。 （电 源亦称为内电路）
将电能转化为非电形态的 能量的用电设备。
图 1.1.1 简单照明电路
E
负载：
大于额定值时，称为过载， I > IN ，P > PN,设备工作 不安全，极易损坏； 小于额定值时，称为欠载， I < IN ，P < PN, 效率低, 不经济。
（二）开路
开路的特点:
S1 Ⅰ S2 Ⅱ
图 1.3.2 开路
有 源 电 路
I＝ 0 U视电 路而定
图 1.3.3 开路的特点 当某部分电路与电源断 开，该部分电路中没有电流， 亦无能量的输送和转换，这 电源的状态：空载（no-load） 部分电路的状态称为开路 （open circuit）。
电路理论第一章
电压的参考方向和电压值的正负共同决定电压的实际方向。
例1. 图中 u(t ) 220 2 sin(314t 30 )V，试说明 t 0
1 s 两个时刻电压的真实方向。 和t 60
+
解： u(0) 220 2 sin30 110 2V 0
t＝0时真实方向与参考方向相同。
u
-
《电路理论》课程介绍
一、为什么学？ 二、学什么？ 三、怎样学？
一、课程性质和目的 —为什么要学这门课
电路理论：电子与电气信息类专业的 重要技术基础课 •基础性：理论严密、逻辑性强 •应用性：有广阔的工程背景
二、课程内容 （学什么？）
电路理论：电路基本概念、电路基本规律、 电路基本分析方法 教材：《电路基础理论》
电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件。 电压源和电流源：表示将其他形式的能量转变成电能的元件。
在电路图中，各电路元件都用规定的图形符号表示。
1.1.2 理想电路元件和电路模型
4、电路模型
开关 白炽灯
E Ro +
10BASE-T wall plate
I + U –
S
电 池 导线
–
RL
由理想电路元件互相联接组成的电路称为电路模型 电路模型是由理想电路元件构成。 电路理论研究的对象不是实际电路器件，而是电路模型
R1
U
a
R2 R4
b
R3 R5 U2
R1
R2
U1
参考方向——事先假定的正电荷定向移动的方向。 参考方向的表示方法：
i
i 0 ——实际方向与参考方向相同 i 0 ——实际方向与参考方向相反
1 1 180 u ( ) 220 2 sin(314 30 ) 60 60
电路和电路元件讲课文档
向一致，此部分电路吸收电功率（消耗能量）
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
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
电工基础——电路的基本概念和定律
即两点间的电压等于这两点的电位的差 3.参考点不同，各点的电位不同，但两点间的 电压与参考点的选择无关。
教学方法
通过自学的方法引入参考方向的定义
思考题
1. 为什么要在电路图上规定电流的参考方向？ 请说明参考方向与实际方向的关系？
2.电压参考方向都有哪些表示方法？
1.3 电功率和电能
目的与要求
或
i Gu
5.功率
在电流和电压关联参考方向下, 任何瞬
时线性电阻元件接受的电功率为
u 2 p ui Ri Gu R
2
2
线性电阻元件是耗能元件。
6.焦耳定律
如果电阻元件把接受的电能转换成热能, 则从 t0到t时间内。电阻元件的热［量］ Q, 也就是 这段时间内接受的电能W为
Q W
负, 故 P=16+32-24=24W
Ⅳ、教学方法
讲授法
Ⅴ、思考题
1.当元件电流，电压选择关联参考方向时，什么情 况下元件接受功率？什么情况下元件发出功率？
2.有两个电源，一个发出的电能为1000kW.h,另一 个发出的电能为500kW.h。是否可认为前一个电源 的功率大，后一个电源的功率小？
A B A B
＋
u
－
u
(a)
(b)
图1.3 电压的参考方向
1.2.2 电压及其参考方向（四）
4.若电压的参考方向与实际方向一致，电压为正。
若电压的参考方向与实际方向相反，电压为负。
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。
1.1.1 电路(一）
1. 电路是电流的流通路径, 它是由一些电气设 备 和元器件按一定方式连接而成的。复杂的 电路呈网状, 又称网络。 电路和网络这两个术 语是通用的。
教学方法
通过自学的方法引入参考方向的定义
思考题
1. 为什么要在电路图上规定电流的参考方向？ 请说明参考方向与实际方向的关系？
2.电压参考方向都有哪些表示方法？
1.3 电功率和电能
目的与要求
或
i Gu
5.功率
在电流和电压关联参考方向下, 任何瞬
时线性电阻元件接受的电功率为
u 2 p ui Ri Gu R
2
2
线性电阻元件是耗能元件。
6.焦耳定律
如果电阻元件把接受的电能转换成热能, 则从 t0到t时间内。电阻元件的热［量］ Q, 也就是 这段时间内接受的电能W为
Q W
负, 故 P=16+32-24=24W
Ⅳ、教学方法
讲授法
Ⅴ、思考题
1.当元件电流，电压选择关联参考方向时，什么情 况下元件接受功率？什么情况下元件发出功率？
2.有两个电源，一个发出的电能为1000kW.h,另一 个发出的电能为500kW.h。是否可认为前一个电源 的功率大，后一个电源的功率小？
A B A B
＋
u
－
u
(a)
(b)
图1.3 电压的参考方向
1.2.2 电压及其参考方向（四）
4.若电压的参考方向与实际方向一致，电压为正。
若电压的参考方向与实际方向相反，电压为负。
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。
1.1.1 电路(一）
1. 电路是电流的流通路径, 它是由一些电气设 备 和元器件按一定方式连接而成的。复杂的 电路呈网状, 又称网络。 电路和网络这两个术 语是通用的。
电路的基本元件和电路定律
第1章 电路的基本元件和电路定律主要内容：介绍电路模型的概念，电压、电流参考方向的概念，功率的计算及概念，电阻、电容、电感、独立电源和受控源等电路元件，最后介绍基尔霍夫定律。
学时安排：本章分4讲，共8学时。
第一讲 电路模型、电压和电流参考方向以及元件功率一、主要内容1、课程的性质和作用 《电路理论》是一门技术基础课程。
通过本课程的学习，能运用所学知识解决一些基本的有关电学方面的问题，同时为后续《电子技术》等课程打下基础。
2、教学安排 第1章 10学时、第2章 4学时、第3章 6学时、第4章 6学时、直流电路习题课 2学时、第5章4学时、第6章 8学时、第七章 4学时、第8章6学时、交流与习题课 2学时、第9章 8学时、第10章 4学时、第11章 8学时、第12章 6学时、一阶与非正弦电路习题课 2学时、第13章 6学时、第14章 8学时、第15章 2学时、总复习 2学时3、电路的作用、组成与任务 电路的作用：完成能量的转换；完成信号的处理。
电路的组成：实际电路是由电气器件相互联接而构成的电流通路。
实际电气器件在一定条件下都可用理想元件来代替。
由理想元件代替实际电气器件组成的电路叫电路模型。
电路是根据电路模型来进行分析的。
电路分析的目的：根据电路结构和已知参数，求电路的电压、电流和功率。
电路是各种各样电器装置的联接体。
本书研究的电路是实际电路的电路模型。
某些实际器件可用一个理想电路元件代替，某些实际器件需用几个理想电路元件的组合来代替。
电路模型就是用理想电路元件代替实际器件组成的电路。
4、电流的参考方向 1）电流的实际方向电流（又叫电流强度）—单位时间内通过的电流，即dt dqi =。
电流的实际方向是单位正电荷定向移动的方向。
2）电流的参考方向 A 用箭头表示，如图1-1（a ）所示；B 用双下标表示，如图1-1（b ）所示。
如电流A 3=AB i ，则电流实际方向与参考方向一致；如电流A 3-=AB i ，则电流实际方向与参考方向相反。
电路理论课件第一章电路元件和电路定律
(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
A
UAB
B
1-2 电压和电流的参考方向 小结：
(1) 电压和电流的参考方向是任意假定的。分析电路前
必须标明。
(2) 参考方向一经假定，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。参 考方向不同时，其表达式符号也不同，但实际方向 不变。
1-5 电感元件
def L
i
=N 为电感线圈的磁链
L 称为自感系数
电感 L 的单位：H(亨) (Henry，亨利)
H=Wb/A=V•s/A=•s
线性电感的 ~i 特性是过原点的直线
Oi
L= /i tg
1-5 电感元件
线性电感电压、电流关系： u, i 取关联参考方向:
上述功率计算不仅适用于元件，也使用于任 意二端网络。
电阻元件在电路中总是消耗(吸收)功率，而电 源在电路中可能吸收，也可能发出功率。
例 U1=10V， U2=5V。 分别求电源、电阻的功率。
I 5
+ UR –
U1
U2
I=UR/5=(U1–U2)/5=(10–5)/5=1 A PR吸= URI = 51 = 5 W PU1发= U1I = 101 = 10 W PU2吸= U2I = 51 = 5 W
Ubc= b–c 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。
1-2 电压和电流的参考方向
4. 电动势(eletromotive force)：局外力克服电场力把单位正电荷
《电工技术基础》电子教案 第1章 电路模型与电路定律
us + － Us + －
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5．理想电流源
（1）伏安关系 ） i=iS 流过电流为i 流过电流为 s，与电源 两端电压无关， 两端电压无关，由电 源本身确定， 源本身确定，电压任 意，由外电路确定。 由外电路确定。
（2）特性曲线与符号 ）
i Is O u
is
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1.2.3 实际电源的两种模型
1.1 电路及基本物理量 1.2 电路模型 1.3 电气设备的额定值 及电路的工作状态 1.4 基尔霍夫定律 1.5 电位的概念及计算
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1.1 电路及基本物理量
1.1.1 电路的组成及功能
电路的组成 电路是为了某种需要而将某些电工设备或 元件按一定方式组合起来的电流通路。 元件按一定方式组合起来的电流通路。由 电源、负载和中间环节3部分组成 部分组成。 电源、负载和中间环节 部分组成。 电路的主要功能 进行能量的转换、传输和分配。 一：进行能量的转换、传输和分配。 实现信号的传递、存储和处理。 二：实现信号的传递、存储和处理。
dW e=ห้องสมุดไป่ตู้dq
电动势的实际方向与电压实际方向相反， 电动势的实际方向与电压实际方向相反， 规定为由负极指向正极。 规定为由负极指向正极。
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1.1.4 电功率
电场力在单位时间内所做的 电功率， 功称为电功率 简称功率。 功称为电功率，简称功率。 功率与电流、电压的关系： 功率与电流、电压的关系： 关联方向时： 关联方向时： p =ui 非关联方向时： 非关联方向时： p =－ui －
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1.3 电气设备的额定值及 电路的工作状态
1.3.1 电气设备的额定值
额定值是制造厂为了使产品能在给定的工作条 额定值是制造厂为了使产品能在给定的工作条 件下正常运行而规定的正常容许值。 件下正常运行而规定的正常容许值。额定值有 额定电压U 与额定电流I 或额定功率P 额定电压 N与额定电流 N或额定功率 N 。必须 注意的是，电气设备或元件的电压、 注意的是，电气设备或元件的电压、电流和功 率的实际值不一定等于它们的额定值。 率的实际值不一定等于它们的额定值。
考研专业课-电路原理精典讲解、第一章
电路是由电源、负载和中间环节组成的闭合回路，其主要作用是实现电能的传 输和转换。电源提供电能，负载消耗电能，中间环节则负责传输和分配电能。
电路元件的分类与符号
总结词
掌握电路元件的分类和符号是学习电路原理的重要一环。
详细描述
电路元件可以分为线性元件和非线性元件两大类。线性元件的电压和电流成正比关系，而非线性元件的电压和电 流不成正比关系。常见的电路元件符号包括电阻、电容、电感、电源等，这些符号在电路图中用于表示相应的元 件。
03
第三章 电路的暂态分析
暂态与换路定律
1 2
3
暂态
电路从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态所经历的时间段 。
换路定律
在电路分析中，当电路中的开关在某一时刻发生切换时，电 感的电流和电容的电压保持不变。
换路定律的应用
在分析一阶和二阶电路的暂态响应时，需要利用换路定律来 确定初始值。
一阶电路的响应
电路的状态与参考方向
总结词
理解电路的状态和参考方向是分析电路的重要前提。
详细描述
电路的状态可以分为通路、开路和短路三种。通路是指电路中存在电流流通的完整回路；开路是指电 路中没有电流流通；短路是指电路中存在过大的电流，导致电源和中间环节承受过大负荷。参考方向 是指电路元件中电流和电压的假定方向，用于分析电路中的电压和电流的实际方向。
带宽
描述频率响应下降到一定程度 （如-3dB）时对应的频率范围。
串联谐振电路
串联谐振
当输入信号的频率与电路的固有频率 相同时，电路呈现纯电阻性。
串联谐振的特点
用于选择信号、消除干扰、提高信号 质量等。
串联谐振的条件
输入信号的频率与电路的固有频率相 等。
应用
电路元件的分类与符号
总结词
掌握电路元件的分类和符号是学习电路原理的重要一环。
详细描述
电路元件可以分为线性元件和非线性元件两大类。线性元件的电压和电流成正比关系，而非线性元件的电压和电 流不成正比关系。常见的电路元件符号包括电阻、电容、电感、电源等，这些符号在电路图中用于表示相应的元 件。
03
第三章 电路的暂态分析
暂态与换路定律
1 2
3
暂态
电路从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态所经历的时间段 。
换路定律
在电路分析中，当电路中的开关在某一时刻发生切换时，电 感的电流和电容的电压保持不变。
换路定律的应用
在分析一阶和二阶电路的暂态响应时，需要利用换路定律来 确定初始值。
一阶电路的响应
电路的状态与参考方向
总结词
理解电路的状态和参考方向是分析电路的重要前提。
详细描述
电路的状态可以分为通路、开路和短路三种。通路是指电路中存在电流流通的完整回路；开路是指电 路中没有电流流通；短路是指电路中存在过大的电流，导致电源和中间环节承受过大负荷。参考方向 是指电路元件中电流和电压的假定方向，用于分析电路中的电压和电流的实际方向。
带宽
描述频率响应下降到一定程度 （如-3dB）时对应的频率范围。
串联谐振电路
串联谐振
当输入信号的频率与电路的固有频率 相同时，电路呈现纯电阻性。
串联谐振的特点
用于选择信号、消除干扰、提高信号 质量等。
串联谐振的条件
输入信号的频率与电路的固有频率相 等。
应用
电路课件_第1章(第五版_邱关源_高等教育出版社)
+
+
_
（2） 电压、电流的参考方向关联；
+
u
P uS i
吸收功率，充当负载
_
物理意义： 电场力做功 ， 电源吸收功率。
例
计算图示电路各元件的功率。
R 5
5V
_
i
_
PR Ri 5 1 5W
2
满足：P（发）＝P（吸）
+
10V
uR
+
_ +
解
uR (10 5) 5V
i
§1-3 电功率和能量(power)
一.电功率 电压的定义： 电流的定义：
dW u dq
dq i dt
电功率：
dW u dq u i dt p u i dt dt dt
(Watt，瓦特) (Joule，焦耳)
功率的单位：W (瓦) 能量的单位： J (焦)
二.判断元件是吸收功率还是发出功率
注
具有相同的主要电磁性能的实际电路部件， 在一定条件下可用同一模型表示； 同一实际电路部件在不同的应用条件下，其 模型可以有不同的形式
例
§1-2 电流和电压的参考方向
一、问题的引入
电流方向？
考虑电路中每个电阻的电流方向
5Ω 3Ω
10V
9V
1.2 电压和电流的参考方向
1. 电路基本物理量的实际方向 物理中对基本物理量规定的方向 物理量 电流 I 实 际 方 向 正电荷运动的方向 高电位 低电位 (电位降低的方向) 低电位 高电位 (电位升高的方向) 单 位 kA 、A、mA、 μA kV 、V、mV、 μV kV 、V、mV、 μV
电工技术教案 电路模型、参考方向、电路状态-2讲解
由电阻的伏安特性曲线可得，电阻元件上的电压、电流
关系为即时对应关系，即： R U I
电阻元件上的电压、电流关系遵循欧姆定律。即元件通 过电流就会发热，消耗的能量为：
P UI U 2 I 2R R
2）电感元件 Ψ
L
电感产品实物图
电感元件图符号
0
i
线性电感元件的韦安特性
对线性电感元件而言，任一瞬时，其电压和电流的关系为
通常取 U、I 为关联参考方向。
例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。
+
U
I R
6V –
2A
(a)
+
U
I R
6V –
–2A
(b)
解：对图(a)有, U = IR 所以: R U 6 3Ω I2
对图(b)有, U = – IR 所以: R U 6 3Ω I 2
负载端电压： U = IR 或 U = E – IR0
U 电源的外特性 E
(2) 在电源有内阻时，I U 。
当 R0<<R 时，则U E ，表明 当负载变化时，电源的端电压变
0
I 化不大，即带负载能力强。
b. 电源开路
I
开关断开，隔离电源与负载。E
特征:
Ro
I=0
U0
R
U = U0 = E 电源端电压 ( 开路电压 )
• 《电工学》（上册） —雷勇、宋黎明 主编，高等教育出版社
参考教材： 《电工学》（上册）第七版
—秦曾煌 主编，高等教育出版社
• 为学习后续课程和专业知识，以及将来 从事工程技术工作打好电工理论基础， 并受到必要的电工基本技能训练。
1-3,4,5电路的状态(电压电流功率的规律)
一定的，因而后者在电路中不起作用；凡是与理想电流源 串联的理想电压源其电流是一定的，因而后者在电路中也
路 不起作用。这种观点是否正确?
答：这种观点不正确。与理想电压源并联的理想电流源 不影响电路其余部分的电压和电流，但会影响理想电压 源的电流；与理想电流源串联的理想电压源也不影响电 路其余部分的电压和电流，但会影响理想电流源的电压。
15
第 1
特别提醒：
章
电压电流实际大小方向只取决于电路自身。
直
流
电 电压电流参考方向取决于个人选择，分析的基础。
路 路径方向取决于个人选择，分析的需要
a
元件 的电 u2 压方 向
u1
待求点到参 考点的路径
电位降之和
ua=-u2+u1
16
第 1
1.5 理想电路元件
章 1、实际元件：
直
组成实际电路的元件。
功率P2均为零。即：P1=U1I=0
P2=U2I=0
6
第
1
章 分析与思考（2）某电源的电动势为E,内电阻为R0,有载时
的电流为I,试问该电源有载时和空载时的电压和输出的电
直 流
功率是否相同,若不相同,各应等于多少?
电 路
答：该电源有载时如图（a)，故输出电压U＝E—ROI， 输出功率P＝UI；空载时如图（b)，由于此时电源输出
电流I＝0，所以输出电压U＝E，输出功率P＝0不变。可
见电源有载和空载时的电压和输出的电功率不相同。
+I
E_
+ RU
R0
_
+ I=0 +
E_
U
R0
_
(a)
(b)
7
电路基础第1章 电路模型和电路定律
dq
p ui
（1-3）
dW udq
（1-4a）
在直流电路中 P UI
（1-4b）
用 p 表示随时间变化的功率；用P 表示恒定功率。
在国际单位制中，功率的单位是瓦[特]，简称瓦， 用W表示。 当u、i 为关联参考方向时，功率的计算为
1(11)
电流的基本单位：安[培]（简称安、用A表示） 辅助单位：千安（kA）毫安（mA）微安（μA）
1kA 103 A 1mA 103 A 1μA 106 A
⑵ 电流的实际方向与参考方向：
正电荷移动的方向为电流的实际方向。
为计算而假设的方向，称为参考方向。 R1 a R3
参考方向可以任意设定。
理想元件是假想元件，具有单一的电磁性质，具有精确 的定义与相应的数学模型。
理想电阻、理想电感、理想电容
R
L
C
1(8)
R0
+
RL
Us
实际手电筒电路
电路模型
根据理想元件端子的数目，可分为二端、三端、 四端元件等。
1.1.3 集总参数电路
集总参数元件：在任何时刻，流入元件任意一端的电流和 元件任意端之间的电压是单值的物理量，集总参数元件有 确定的电磁性质和确切的数学定义
连接电源与负载的网络
提供能量 又称为激励
2.电路的种类及功能
转换或消耗能量 为响应
⑴ 传输、分配、转换电能；--能量领域
⑵ 传送、处理、储存信号。--信息领域
1(5)
电池
电容器
晶体管
运算放大器
电阻器
线圈
1(6)
低频信号发生器的内部结构
1(7)
1.1.2 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。
p ui
（1-3）
dW udq
（1-4a）
在直流电路中 P UI
（1-4b）
用 p 表示随时间变化的功率；用P 表示恒定功率。
在国际单位制中，功率的单位是瓦[特]，简称瓦， 用W表示。 当u、i 为关联参考方向时，功率的计算为
1(11)
电流的基本单位：安[培]（简称安、用A表示） 辅助单位：千安（kA）毫安（mA）微安（μA）
1kA 103 A 1mA 103 A 1μA 106 A
⑵ 电流的实际方向与参考方向：
正电荷移动的方向为电流的实际方向。
为计算而假设的方向，称为参考方向。 R1 a R3
参考方向可以任意设定。
理想元件是假想元件，具有单一的电磁性质，具有精确 的定义与相应的数学模型。
理想电阻、理想电感、理想电容
R
L
C
1(8)
R0
+
RL
Us
实际手电筒电路
电路模型
根据理想元件端子的数目，可分为二端、三端、 四端元件等。
1.1.3 集总参数电路
集总参数元件：在任何时刻，流入元件任意一端的电流和 元件任意端之间的电压是单值的物理量，集总参数元件有 确定的电磁性质和确切的数学定义
连接电源与负载的网络
提供能量 又称为激励
2.电路的种类及功能
转换或消耗能量 为响应
⑴ 传输、分配、转换电能；--能量领域
⑵ 传送、处理、储存信号。--信息领域
1(5)
电池
电容器
晶体管
运算放大器
电阻器
线圈
1(6)
低频信号发生器的内部结构
1(7)
1.1.2 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。
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
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
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部分电路所处的状态称为短路。
主观题 10分
某负载为一可变电阻器，由电压一定的蓄电池供电，当负载电阻 增加时，该负载是增加了？还是减小了？
正常使用主观题需2.0以上版本雨课堂
作答
主观题 10分
某电源的电动势为E，内电阻为R0，有载时的电流为I，试问该电源 有载和空载时的电压和输出功率是否相同？若不相同，各应等于 多少？
04 电路中的参考方向
3、电压的参考方向
参考方向
u
+
–
+
实际方向
–
u >0
参考方向
u
+
–
–
实际方向
+
u <0
04 电路中的参考方向
电压参考方向的三种表示方式：
u
(1) 用箭头表示：
(2)用正、负极性表示：
+u
(3)用双下标表示：
A
uAB
B
04 电路中的参考方向
4、元件上电压参考方向和电流参考方向的关系
电路基础
第一章 直流电路
主讲人：任海霞
第一章
1.3 电路的状态 1.4 电路中的参考方向 1.5 理想电路元件
03 电路的状态
当电源与负载接通，电路中有了电流及 能量的输送和转换。电路中的这一状态称为 通路。
通路时，电源向负载输出电功率，电源 这时的状态称为有载。
1
I视I=情0 况而定
有源 电路
i
关联参考方向
u Ri
i
+
u
--
u
+
i
i
u Ri
+
u
--
u
+
非关联参考方向
05 理想电路元件
理想电路元件
——将实际电气器件或设备作某种近似和理想化，抽象为一些足 以表征其主要作用的模型。
抽象
实际电路元件
简单的u-i关系
基本理想电路元件
电阻（R）：表示消耗电能的元件。 电容（C）：表示产生电场，储存电场能量的元件。 电感（L）：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。 电源：表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件
Is 0
i
END
UU视=情0
况而定
电 路中没有电流，亦无能量的输送和转换，这 部分电路所处的状态称为开路。
此时，电源既不产生也不输出电功率， 电源这时所处的状态称为空载。
短路
当某一部分电路的两端用电阻可以忽略
不计的导线或开关连接起来，使得该部分电
2
路中的电流全部被导线或开关所旁路，这一
2、电流的参考方向
电流的真实方向：
A
A 参考方向：
A
真实方向 真实方向
B
B
i 参考方向 B
04 电路中的参考方向
电流的参考方向与实际方向的关系：
i 参考方向
i 参考方向
A
i 真实方向
B
A
i 真实方向
B
i>0
i<0
表示电流参考方向的两种方法：
箭头：箭头的指向为电流的参考方向。 双下标iAB：电流的参考方向由A指向B。
Us
0
i
05 理想电路元件（理想有源器件）
2、理想独立电流源
is 电路符号：
1）特点
例+ 1A
U
IR
-
（a）流经独立电流源的电流与电路其余部分无关。
直流：is为常数（Is）
交流： is随时间变化，可以表示为is= Imsinωt
（b）独立电压源的电流由外电路决定。
u
2）u-i特性 is=0意味着什么？
05 理想电路元件（理想有源器件）
1、理想独立电压源
电路符号： 1）特点
I + us _ ＋ Us －
例+
I
+
10V U R
--
（a）独立电压源两端的电压与电路其余部分无关。
直流：us为常数（Us）
交流： us随时间变化，可以表示为us= Umsinωt
（b）独立电压源的电流由外电路决定。
u
2）u-i特性 us=0意味着什么？
正常使用主观题需2.0以上版本雨课堂
作答
04 电路中的参考方向
1、为什么要引入参考方向？
(a)电压或电流的方向不确定
?
(b)电压或电流的方向随时间变化 i
i
i Im sinωt
0<t<T/2，i>0 T/2<t<T，i<0
0 T/2
T
t
如何求电流i？
真实方向等于参考方向 真实方向与参考方向反向
04 电路中的参考方向