电路组成与基本物理量
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。
初级电工培训教案
电工基础知识第一节电路的组成和基本物理量教学的重点：1．了解电路的组成2．了解电路的基本物理量的含义与其计算教学的难点：电路状态在实际工作中的判定；电路各物理量的含义与其计算应用。
教学方法：讲授法、讨论法、启发式。
一、电路电流经过的路径称为电路，最简单的电路由电源、负荷导线和开关组成。
电源是将其他形式的能量转换成电能的装置，负载是将电能转换成其他形式能量的设备和器件，－般称为用电器。
连接导线起传输和分配电能的作用。
电路可用原理接线图来表示，如图2－l所示。
有时为了突出电路的本质和进一步简化，把图2－l所示原理接线图画成常用的如图2－2所示的样子。
电路有外电路和内电路之分。
从电源一端经负载再回到电源另一端的电路称为外电路。
电源内部的通路称为内电路。
电路通常有三种状态：1．通路通路就是电路中的开关闭合，负荷中有电流流过。
在通路状态下，根据负荷的大小，又分为满负荷、轻负荷、过负荷三种情况。
负荷在额定功率下的工作状态叫满负荷；低于额定功率的工作状态叫轻负荷；高于额定功率的工作状态叫过负荷。
由于过负荷很容易损坏电器，所以一般情况下都不允许出现过负荷。
2．短路如果电源或负荷的两端被导线直接接通，此种状态叫做短路。
短路时电路中的电流会远远超过正常值，可能造成电气设备过热。
甚至烧毁，严重时会引起火灾。
同时，过大的短路电流将产生很大的电动力，也可能损坏电气设备。
3．断路把电路中的开关断开或因电路的某一部分发生浙线，使电路不能闭合，此种状态称为断路。
断路状态下电路中无电流，负荷不能运行。
二、基本物理量（一）电流与电流强度1．电流的概念当合上电源开关的时候，灯泡会发光，电动机会转动。
这是因为灯泡和电动机中有电流通过的缘故。
电流虽然用肉眼看不见，但是可以通过它的各种表现（如灯亮、电机转动）而被人所觉察。
电流就是在一定的外加条件下（如接外电源）导体中大量电荷有规则的定向运动。
规定以正电荷移动方向作为电流的正方向。
如图2－3所示在AB导线中电子运动方向是由A向B，电流的方向则是由B向A。
《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。
电工技术基础
电工技术基础第一章电路模型及电路定律§1.1电路及基本物理量一、电路的组成及功能： 1．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。
由电源、负载和中间环节3部分组成。
2．电路的主要功能：①进行能量的转换、传输和分配。
②实现信号的传递、存储和处理。
二、电流：的电流方向称为电流的参考方向。
如果求出的电流值为正，说明参考方向与实际方向一致，否则说明参考方向与实际方向相反。
三、电压、电位和电动势：1．电压：单位正电荷由a 点移至b 点电场力所做的功称为a 、b 点两点间的电压。
电压的实际方向规定由电位高处指向电位低处。
与电流方向的处理方法类似，可任选一方向为电压的参考方向。
例：当ua =3V ，ub = 2V 时u1 =1V ， u2 =－1V最后求得的u 为正值，说明电压的实际方向与参考方向一致，否则说明两者相反。
对一个元件，电流参考方向和电压参考方向可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常常将其取为一致，称关联方向；如不一致，称非关联方向。
如果采用关联方向，在标示时标出一种即可。
如果采用非关联方向，则必须全部标示。
2.电位：单位正电荷由电路中某点移至参考点电场力所做的功，称为该点电位。
电路中a 、b 点两点间的电压等于a 、b 两点的电位差。
3．电动势：外力克服电场力把单位正电荷从电源的负极搬运到正极所做的功，称为电源的电动势。
电动势是衡量外力即非静电力做功能力的物理量。
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。
四、电功率：电场力在单位时间内所做的功称为电功率，简称功率。
p ＞0时吸收功率，p ＜0时放出功率。
功率与电流、电压的关系： 关联方向时：p =ui 非关联方向时：p =－ui正值I负值(a)(b)+ u 1 －ab－ u 2 +ab+ u －(a) 关联方向ab－ u +(b) 非关联方向abba ab V V U -=例：求图示各元件的功率.（a ）关联方向：P=UI=5×2=10W ，P>0，吸收10W 功率。
电路组成及基本物理量
量纲:
A
C Sec
；单位：mA,
μA,
kA
电流的参考方向 —— 任意规定的方向
电流的方向有实际方向和参考方向之分，其中实 际方向为正电荷运动的方向(或负电荷运动的相反 方向)，参考方向可以任意假定。当参考方向与实 际方向相同时，数值为正；当参考方向与实际方 向相反时，数值为负
标注电流参考方向的方法
例4：分别求出图A中S闭合和断开
时的Vb
解：S闭合时， Vb 0
+10V 1kΩ b 2kΩ -5V
a I1
S I2 c
S断开时， I1 I2
d
(A)
按回路abcda，有
(1 2)I1 10 5
I1
15 3
5mA
Vb 10 1 I1 5V 5 2I2
§1.1-1.2 电路的作用和组成以及基本物理量
一、电路的作用和组成
电路的定义 由某些电气元器件为完成一定功能、按一定方式组合 而成的电流通路。连续电流的通路必须是闭合的。
I
+
电 池
灯 泡
E RU _
电源
负载
二、电路的作用和组成
作用1：实现电能的输送和转换 电源(电压源、电流源) ——提供电能的设备 负载 ——消耗或吸收电能的设备
“参考点” ——“接地点”，即认为该点的电位为零。
“参考点” ——零电位点或零点。
在计算电位时必须首先选定参考点。
参考点在电路中用符号“”表示。
例1： Uab 10 6 60V
UU
ca da
4 20 80V 6 5 30V
Ucb 140V
Udb 90V
第1章直流电路
U I= f (U)
O
I
图1.7
图 1- 7线性电阻的伏安特性
由此可见， 线性电阻遵守欧姆定律。 电阻其电阻值随电压和电流的变化而变化， 其电压与 电流的比值不是常数，这类电阻称之为非线性电阻。 例如, 半导体二极管的正向电阻就是非线性的，它的伏安特性如图
R1U R2U R3U U1 ,U 2 ,U 3 . R R R
在实际中， 利用串联分压的原理， 可以扩大电压表的 量程，还可以制成电阻分压器。
例 1．1 现有一表头， 满刻度电流IQ= 50μA， 表头 的电阻RG=3kΩ，若要改装成量程为10V的电压表，如图 1 10 所示，试问应串联一个多大的电阻？ 解 当表头满刻度时，它的端电压为UG=50×106×3×103 = 0.15V。设量程扩大到10V时所需串联的电阻为 R，则R上分得的电压为 UR=10－0.15 = 9.85V，故
1 电路的组成
电路是由各种电气器件按一定方式用导线连接组成的总
体，它提供了电流通过的闭合路径。这些电气器件包括电源、
开关、负载等。 电源是把其它形式的能量转换为电能的装置，例如，发 电机将机械能转换为电能。负载是取用电能的装置，它把电 能转换为其它形式的能量。例如，电动机将电能转换为机械
能，电热炉将电能转换为热能，电灯将电能转换为光能。
成的放大电路，输出的便是放大了的电信号，从而实现了 放大功能；电视机可将接收到的信号，经过处理，转换成 图像和声音。
二 电路的基本物理量 1. 电流
电流是由电荷的定向移动而形成的。当金属导体处于
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。
第一章--电工基础知识
UAB V
R
R0
R0
E
I
IR
132 110 11
2
B
第二章 直流电路 第二节 电阻的联接
第三节 电阻的串接、并联和混联
一、电阻串联电路 二、电阻并联电路 三、电阻混联电路
（三）电压
1、定义：电场中不同两点间的电位的差值叫这 两点间的电压。用字母“U”表示。
推导：
Uab = Ua-Ub = Wa/q-Wb/q =
电压的单位：
Wab/q
电压的单位同电位的单位一样为“伏特” 用字母 “V”表示。
2、电压在电路中的标注方法
电路
IU
有向线段标注法
电路
a
I
Uab
b
注脚标注法
A (a,b两点) a能量比b点大 电位值说明 电场在a点能量大小 (就a点而言) 正电荷一定由a点向参考点 移动
B 参考点的改变只影响电位值,不影响电压值
电源工作原理图
Fg q F
U
三、电源与电动势
（一）电源 1、定义：电源是产生电能的设备，它的作用
是产生和维持电路两端电位差。
2、分类：电压源、电流源。（常用电源）
电路
IU
电位标注法
3、电压的测量 用来测量电压的电表称为电压表。
电压表
直流电压表：接线柱有正负之分 交流电压表：接线柱无正负之分
无论直流还是交流，都须并联在电路中。
4、电压表的表示符号
直流电压表
（DC）
V
mV
μV
交流电压表 （AC）
V
mV
μV
5、电压的参考方向
电压是标量，其只能表示电位的高低。电压 的方向规定为从高电位（正极）指向低电位（负 极）的方向。
第1章电路的组成及电路中的主要物理量答辩
扩音机
扩音机－－实现信号的传递和处理
信号源－－话筒把声 音转换为电信号 中间环节－－放大器，
负载－－把电能 转换为声音
处理传递信号
★ 电路的作用－实现电能的传输和转换， 或实现信号的传递和处理
＊电路的组成：电源、中间环节、负载
电源
中间环节
提供电能 或信号的
装置
连接电源和负载， 起着传输、变换和 控制电能的作用
注：电压与电流的参考方向可独立选择、也可关联考虑
★ 电流与电压的关联参考方向
电流、电压的参考方向是可以任意
选择的，因而有两种不同的选择组合：
1.对于一个元件或一段电路，其电流、电 压的参考方向一致时，称为关联参考方向 (简称关联方向)
2.对于一个元件或一段电路，其电流、电 压的参考方向不一致时，称为非关联参考 方向(简称非关联方向)。
不随时间变化。
交流电流i(t)（或交变电流）：电流的大小和方向都随时间变化。
最常见的是 正弦交流电
由于在分析复杂的电路时，难于事先判断支路中 电流的实际方向，因此特别，提引示入：电流的参考方向的 在概今念后。分参析考与方计算向电可路以时任，意都选要定在电。路在中分标析出计有算关支电路路电流 的时参，考应方先向选。定这样电，流最参后考计方算向出，来的用电箭流头值表的示正。负才有意义
可类比“水 压”
电压的实际方向总是从高电势端指向低电势端，
即电压的方向指示的是电势降落的方向，所以电压也叫做
电压降。习惯上在电位高的端点标“+”，电位低的端点
标“－”。
直流电压:大小和方向不随时间变化，用U表示。
交流电压:大小和方向都随时间变化，用u(t)表示。
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 ）。
电路基础知识
电路基础知识电路是现代电子技术的基础，了解电路的基础知识对于学习和理解电子技术非常重要。
下面将简要介绍电路的基本概念和常见组成部分。
电路是由电流源、电阻和导线等组成的。
电流源是产生电流的装置，常见的电流源有电池和电源。
电阻是阻碍电流通过的器件，常见的电阻有固定电阻和变阻器。
导线则是用于连接电路各个部分的导体，常见的导线材料有铜线和铝线等。
电路中的电流和电压是电子技术中最基本的物理量。
电流是电子在导线中流动产生的现象，它表示单位时间内通过导线横截面的电荷数量。
电流的单位是安培（A）。
电压是电荷在电路中流动时所具有的能量，它表示单位电荷移动所做的功。
电压的单位是伏特（V）。
根据电流和电压的关系，我们可以推导出欧姆定律。
欧姆定律描述了电流、电压和电阻之间的关系，它可以用以下公式表示：U = I * R其中U表示电压，I表示电流，R表示电阻。
根据欧姆定律，我们可以计算出电流和电压之间的关系，或者根据给定的电流和电压计算出电阻的大小。
电路中的元件可以用电路图表示。
电路图是由电路元件和导线组成的图形表示法，用来描述电路中元件之间的连接关系。
常见的电路图符号有电池、电源、电阻、开关等。
在电子技术中，常见的电路有串联电路和并联电路。
串联电路是指电路中的元件依次连接起来，形成一个回路。
在串联电路中，电流相同而电压不同，电阻值相加。
并联电路是指电路中的元件平行连接起来，形成多个回路。
在并联电路中，电压相同而电流不同，电阻值求倒数后相加再取倒数。
电路的分析和计算通常基于基尔霍夫定律。
基尔霍夫定律是用于描述电流和电压在电路中分布和流动的规律。
根据基尔霍夫定律，我们可以通过分析电路中各个节点和回路之间的电流和电压关系，来求解电路中各个元件的电流、电压和功率等参数。
总之，电路是用于控制和传输电能的重要系统，电路基础知识是学习和理解电子技术的基础。
通过了解电路的组成部分、电流、电压、电阻以及基尔霍夫定律等概念，我们可以更好地理解和应用电子技术。
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称，用符号i表示
带电粒子(电子、离子)的有
I ab
b
秩序运动将形成电流。
a S
➢国家标准规定：不随时间变化的物理量用大写字母， 而随时间变化的物理量用小写字母来表示。
➢对于直流电路(其电流方向不变，包括恒定和时变 电流)，其电流用大写字母I来表示，I=Q/t
➢对于交流电路(其电流的大小和方向都随时间变化)， 其电流用小写字母i来表示，i=dq/dt
电压的定义 电路中任意两点间(a,b)的电压uab等于电场力将单位正 电荷q 由a 点移至b 点所做的功
中间环节(导线) ——用于传输电能 ➢作用2：实现信号的传递和处理
信号源 ——提供电信号的设备
负载 ——接受和转换信号的设备
中间环节(导线) ——用于传递电信号
二、电路的基本物理量
电流 电路的基本物理量 电位、电压、电动势
电功率
➢电流
电流的定义 —— 电荷的定向移动将形成电流
单位时间内穿过某一截面的电荷量，是电流强度的简
“参考点” ——“接地点”，即认为该点的电位为零。
“参考点” ——零电位点或零点。
在计算电位时必须首先选定参考点。
参考点在电路中用符号“”表示。
例1： U ab 10 6 60 V
U U
ca da
4 20 80 V 6 5 30 V
U
cb
140
V
U db 90 V
c4A
I1
15 5mA 3
V b 1 1 0 I 1 5 V 5 2 I 2
例5：已知Uac=5V, Ubc=3V 。若选择
c点为参考点，
a
b
则：Vc=0V, Va= Vc + Uac =5V,
c
Vb= Vc + Ubc =3V
若选择b点为参考点?
对于某一给定的电路，对不同的参考点，虽然各点 的电位不同，但任意两点间的电压值是不变的。
§1.1-1.2 电路的作用和组成以及基本物理量
一、电路的作用和组成
➢电路的定义 由某些电气元器件为完成一定功能、按一定方式组合 而成的电流通路。连续电流的通路必须是闭合的。
I
+
电 池
灯 泡
E RU实现电能的输送和转换 电源(电压源、电流源) ——提供电能的设备 负载 ——消耗或吸收电能的设备
量纲:
A
C Sec
；单位：mAμ, Ak, A
电流的参考方向 —— 任意规定的方向
电流的方向有实际方向和参考方向之分，其中实 际方向为正电荷运动的方向(或负电荷运动的相反 方向)，参考方向可以任意假定。当参考方向与实 际方向相同时，数值为正；当参考方向与实际方 向相反时，数值为负
标注电流参考方向的方法
i
(1)箭头标注法：
i
(2)双下标法： a
b iab iab＝－ iba
电路简单时，电流的实际方向容易直接判断出；但当电 路比较复杂时，其电流实际方向往往很难事先确定。
问题的提出：在复杂电路中，如何判断某元件电流的实 际方向？请看下例：
I 的方向 上→下？
4.6Ω 2Ω
I 的方向 下→上？
+I
9V
➢电位、电压和电动势
电位的定义 电场力将单位正电荷从电路的某一点移至参考点(零电 位点)时所消耗的电能，称为该点的电位。即为该点与 参考点之间的电压。在直流电路中电位用“V ”来表示， 单位为伏特。
电位的计算 在计算电位时必须首先选定参考点，而且其选定具有 任意性。
电路中某点的电位， ——即为该点与参考点之间的电压。
S合上
则：VA4426121.6V
•S断开：
则：
V A1 2 (2 1 ＋ 4 ＋ 2 122 )6 2 6 7.5V
例4：分别求出图A中S闭合和断开
时的Vb
解：S闭合时， Vb 0
+10V 1kΩ b 2kΩ -5V
a I1
S I2 c
S断开时， I1 I2
d
(A)
按回路abcda，有
(12)I11 05
R
_ 5V
_
1.2Ω +
问题的解决：
4.6Ω
2Ω
(1) 在解题前，先设定一个正方
+I
9V
R
_ 5V
(2) 向，并将其作为参考方向； _
1.2Ω +
(2)根据电路的定律、定理，列出各物理量间相互关 系的方程式，并计算出结果；
(3)根据计算结果，进而判断实际方向： 若计算结果为正，则实际方向与假设方向一致； 若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。
a 6A 5 d
20 10A
E1 140V
6
b
E2 90V
若以a点为参考点，即 Va 0 UabVaVb,
V bV aU ab 6V 0V,c 80V, Vd 30V
若以b点为参考点，即 Vb 0 V aV bU ab 6V 0 VcU cbVb14 V0 VdU dbVb9V 0
c4A
a 6A 5 d
20 10A
E1 140V
6
b
E2 90V
c 20 a 5 d
14V0
90V
6
b
有时，也可略去电源不画，只标出各端的电位值。 结论： 1)电位是所求点与参考点之间的电压；
2)参考点不同，则电位值不同（即各点电位是 相对的），而任意两点间的电压值却不变的 (即电压是绝对的)。
例2： 求：A、B、C各点的电位。
A
解：令VC＝0 ，则：
I 4k
6V
B
I 6 1mA
2k
42
C
UBC 2I2V
UAB4I4V
V BU B CV C2V
VA 6V
例3：分别计算开关S合上及断开时的VA＝?
2k B 4k
A
2k B 4k
A
-12V
-
I 26k
12V
I 26k
S
+
12V
+12V
－ ＋ +12V
解：S合上，电路如图：
电工与电子技术基础
电气工程系 汤雨 Email:
第一章 直流电路
本章内容
本章以直流电路为分析对象，着重讨论 电路的基本知识、基本特性、基本定律以及 电路的分析和计算方法，具体体现在：
(1)基本知识：电路的作用和组成、基本物理 量、电路状态、理想电路元件、参考方向等； (2)基本特性：元件的伏安特性；(3)基本定理： 叠加定理 、等效电源定理； (4)基本定律： KCL、KVL；(5)电路的分析和计算方法：支 路电流法。
如上例，由如图I 的参考正方向, 4.6Ω 2Ω
求得： I＝－0.292 A
+I
9V
R
_ 5V
_
1.2Ω +
从而判断出电流的实际方向向上。
只有在参考方向选定之后，电流之值才有正负之分！ 参考方向未标注，则算式及结果的正、负均无意义！
参考方向一经指定并在图上标明后，在分 析、计算过程中必须以此为准，不可改！