电工学复习要点

第一章、 电路的基本概念和基本定律

一、基本概念：

1、 电路：电流的通路。作用：实现电能的转传输和转换；传递和处理信号。

2、 电源：供应电能的设备。将其它形式的能量转换成电能

3、 负载：取用电能的设备。将电能转换为其它形式的能量。

4、 中间环节：连接电源和负载的部分。起传输和分配电能的作用。

5、 电路分析：在已知电路结构和元件参数的条件下，讨论电路的激励与响应之间的关系。

6、 激励：电源或信号源的电压或电流叫激励。

7、 响应：由于激励在电路各部分产生的电压和电流叫响应。

8、 电路模型：由一些理想电路元件所组成的电路，称电路模型，简称电路。

9、 电压和电流的方向：

（1）电流的方向：

① 实际方向：规定正电荷定向运动的方向或负电荷定向移动的反方向为电流的实际方向。

② 参考方向：在电路分析和计算时，可任意选定某一方向作为电流的方向，称为参考方向，或称为正方向。

在电流的参考方向选定后，凡实际电流（电压）的方向与参考方向相同时，为正值；凡实际电流（电压）的方向与参考方向相反时，为负值

（2）电压的实际方向：规定由高电位（“+”极）端指向低电位（“-”极）端，即为电位

降低的方向。

电源电动势的实际方向：规定在电源内部由低电位端指向高电位端，即电位升高的方向。

注：电路图上所标的电流、电压、电动势的方向，一般都是参考方向。电流的参考方向通常用箭头表示；电压的参考方向除用“+”、“—”表示外，还常用双下标表示。例： 表示 a 点的参考极性为“+”，b 点的参考极性为“-”。故有：

10、1V 的含义：表示当电场力把1C 的电荷从一点移动到另一点所做的功为1J 时，这两点

间的电压为1V .

11、电位：两点间的电压就是两点的电位差。计算电位时，必须选定电路中某一点作为参

考点，它的点位称为参考电位，通常设参考电位为零。比参考电位高的为正，低点为负。参考点在电路图上通常标上“接地”符号 。

二、基本规律：

1、 Ⅰ

.

式中R 为该段电路的电阻。利用欧姆定律列式计算时要注意：

（1） 电压和电流的方向（实际方向和参考方向）。列式时注意

参考方向，计算时注意实际方向。

（2） 遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，其伏安特性曲线为直线。

Ⅱ.闭合电路欧姆定律：闭合电路中的电流与电源的电动势成正比，与电路的总电阻成反比。即： ab U ba b a ab U U -=-=U U R U I =R

R E I 0+=

其中： R 0为电源内阻，R 负载电阻 。

负载两端的电压为：

故有： 功率平衡方程为 其中： 是电源产生的功率 是电源输出的功率

（1） 当负载电阻R 无穷大（或开关断开）时，电源处于开路（空载）状态，电源不

输出电能，此时电源的端电压等于电源电动势。

（2） 当负载电阻R 等于零（或电源两端由于某种原因连在一起）时，电流不通过负

载，此电流称为短路电流，此时电源所产生的电能全被内阻所消耗。

（3） 电源与负载的判断：端电压U 与I 的实际方向相反，电流从“+”流出，发出

功率的是电源；端电压U 与I 的实际方向相同，电流从“+”流入，取用功率的是负载。如图示E 1是电源，E 2是负载。

2、 Ⅰ.的电流之和。如图示：对节点a 有

或

（1） （2） 任一假设的闭合面。如图示：

以上三式相加得：

Ⅱ.基尔霍夫电压定律：任一瞬时沿任一回路循行方向（顺时钟方向或逆时钟方向），

回路中各段电压的代数和恒等于零。如图示：按照虚线所示方向循行一周，则根据电压的参考方向与循行方向相同取正，相反取负，即：

IR U =0IR E U -=02R I IE IU -=IE P E =IU P =02R I P =∆321I I I =+0I 321=-+I I 0I A =+-CA AB I I 0

I B =-+BC AB I I 0

I C =-+CA BC I I 0I A =++C B I I

若规定：电位降为正，电位升为负

或

即在任一瞬时沿任一回路循行方向上，

回路中电动势的代数和等于电阻上电压

降的代数和。同者取负号；凡电流的参考方向与回路的循行方向相反者，

该电阻上的电压降取正号，相同者取负号。即升高的电压等于降低的电压。

电压定律通常应用于闭合回路，也可应用于回路的部分电路。如图示：

t

对图a ：

对图b ： 注：

（1）基尔霍夫两定律具有普遍性，适用于各种不同元件所构成的电路，也适用于

任一瞬间对任何变化的电流和电压。

(2)列式时不论是应用基尔霍夫定律还是欧姆定律，首先要在电路图上标出电流、

电压或电动势的参考方向

U U -U 4321=+-U 0I E -E 221121=+-R R I ∑

∑=)(E IR 0

U U -AB =-+B A U 0

IR -E =-U

第二章电路的分析方法

1、电阻的串联：

如图示：

两个串联的电阻R12R来代替。等效的条件是：在同一电压U 的作用下，电流I保持不变。从而有：

（1）等效电阻等于各个串联电阻之和，即

（2）串联电阻上电压与电阻成正比，即

（3）串联电阻上消耗的电功率与电阻成正比，即

2

12

R

（1）等效电阻的倒数等于个电阻倒数之和，即

或

其中G称为电导，是电阻的倒数，单位：西[门子]

(2)通过并联电阻的电流与电阻成反比，即

（3）并联电阻上消耗的电功率与电阻成反比，即

（4）并联的电阻越多，总电阻越小，电路中的电流和总功率越大，但每个负载的电流和功率不变。

3

2

1

R

R R

+

=

I

R

R

U

=

=

=

U

R

U

2

2

1

1

2

2

1

1

R

P

I

R

P

P

=

=

=

2

1

1

R

1

R

1

R

+

=

2

1

G

G G

+

=

U

IR

R

R=

=

=

2

2

1

1

I

I

2

2

2

1

1

P

P U

PR

R

R=

=

=