电路与电工技术(第3版_陆国和)第一章 电路的基本概念和基本定律
电工技术第1章 电路的基本概念与基本定律-PPT精品文档
中间环节： 把电源与负载连接起来的部分， 起传递和控
制电能的作用。 电路按功能可以分为两类， 一类是电力电路， 另一类是 信号电路。
第1章路主要起电能的传输、 转换和分配的作用。 电力 系统电路就是这样的典型例子，发电机组将其他形式的能量转 换成电能， 经变压器、 输电线传输到各用电部门， 用户又 把电能转换成光能、 热能、 机械能等其他形式的能量而加以 利用。 对于这一类电路， 一般要求在传输和转换过程中， 尽可能地减少能量损耗以提高效率。
电路的基本概念与基本定律
2.
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， 如图1-3所示。
第1章
电路的基本概念与基本定律
图1-4 电压与电动势
第1章
电路的基本概念与基本定律
电压的定义： 电场力把单位正电荷从电场中的A点移动
到B点所做的功称为A点到B点间的电压， 用uAB(UAB)表示。即
u AB
d w AB dq
(1-3)
在国际单位制中规定， 电场力把1 C(库仑)的正电荷从电场内 一点移动到另一点所做的功为1焦耳（J）时， 该两点间的电 压为1伏特（V）。 即电场力把1库仑的正电荷从电场内一点移 动到另一点做多少焦耳的功， 这两点间的电压就为多少伏特。
第1章
电路的基本概念与基本定律
2.
在电路的分析计算时， 通常用一个假定的二端元件（如
电阻元件）来代替实际元件（如电灯泡）， 这个二端元件的
电工技术电路的基本概念和基本定律优秀课件
1.3.1 电压源与电流源及等效变换
电工技术 电路的基本概念和基本定律优秀
（2）特性曲线与符号
i=iS 流过电流为is，与电源两端电压无关，由电源本身确定，电压任意，由外电路确定。
2．理想电流源
（1）伏安关系
电工技术 电路的基本概念和基本定律优秀
1.3.2 实际电源的两种模型
理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。
电工技术 电路的基本概念和基本定律优秀
例1： 手电筒电路
电工技术 电路的基本概念和基本定律优秀
手电筒的电路模型
R
+
Ro
E
–
S
+
U
–
I
电池
导线
灯泡
开关
电池是电源元件，其参数为电动势 E 和内阻Ro；
灯泡主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参数为电阻R；
负载
EBA
UAB
导线
电源
电工技术 电路的基本概念和基本定律优秀
电动势是衡量外力即非静电力做功能力的物理量。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。
电动势的实际方向与电压实际方向相反，规定为由负极指向正极。
电工技术 电路的基本概念和基本定律优秀
US
R4
R3
R2
R1
D
C
B
A
R5
电工技术 电路的基本概念和基本定律优秀
在分析和计算电路时，电压和电流参考方向的假定，原则上是任意的。但为了方便起见，元件上的电压和电流常取一致的参考方向，这称为关联参考方向。
I
R
A
B
U
U= IR
电工技术基础与技能第三版第一章认识电路总结
电工技术基础与技能第三版第一章认识电路总结摘要：一、电路基础知识- 电路的组成- 电路的基本连接方式- 电流、电压、电阻的概念及关系二、电路元件- 电源、负载、导线、开关、电阻、电容、电感等元件的性质及作用- 电路中各元件的符号表示三、电路分析方法- 欧姆定律- 基尔霍夫定律- 叠加定理- 戴维南定理四、电路的测量与测试- 测量电路中电流、电压的方法- 测量电阻、电容、电感等元件参数的方法- 电路测试仪器的使用正文：电工技术基础与技能第三版第一章认识电路总结了电路基础知识、电路元件、电路分析方法以及电路的测量与测试。
首先，电路基础知识包括电路的组成、电路的基本连接方式、电流、电压、电阻的概念及关系。
电路是由电源、负载、导线、开关、电阻、电容、电感等元件组成的电流路径。
电路的基本连接方式有串联、并联、混联等。
电流、电压、电阻是电路分析中最为基本的概念，它们之间的关系由欧姆定律描述。
其次，电路元件中电源、负载、导线、开关、电阻、电容、电感等元件的性质及作用，以及电路中各元件的符号表示。
电源为电路提供电压，负载消耗电路中的电能，导线传输电能，开关控制电路通断，电阻限制电流，电容、电感对电路中的电流、电压产生影响。
再次，电路分析方法包括欧姆定律、基尔霍夫定律、叠加定理、戴维南定理等。
欧姆定律描述电流、电压、电阻之间的关系；基尔霍夫定律用于分析复杂电路中的电流、电压分布；叠加定理可以将复杂电路分解为多个简单电路进行计算；戴维南定理用于求解电路中的等效电路。
最后，电路的测量与测试部分介绍了测量电路中电流、电压的方法，测量电阻、电容、电感等元件参数的方法，以及电路测试仪器的使用。
电工技术基础与技能第三版第一章认识电路总结
电工技术基础与技能第三版第一章认识电路总结摘要：一、电路基础知识二、电路分析方法三、电路定律及应用四、电路元件的识别与选用五、电路设计与实践六、电路安全与防护正文：电工技术基础与技能是一门非常重要的技术基础课程，涵盖了电路知识、电路分析方法、电路定律及应用、电路元件的识别与选用、电路设计与实践以及电路安全与防护等方面的内容。
首先，电路基础知识是电工技术的基础，包括电路的组成、电路的分类、电路的符号、电路的分析方法等。
在学习电路基础知识时，需要掌握电路的基本概念，了解电路中各种元件的作用，熟悉电路的分析方法，掌握电路的定律及应用。
其次，电路分析方法是电路设计的重要工具，包括基尔霍夫定律、欧姆定律、诺顿定理、戴维南定理等。
这些分析方法可以帮助我们解决复杂的电路问题，提高电路设计的效率和准确性。
接着，电路定律及应用是电工技术的核心内容，包括欧姆定律、基尔霍夫定律、功率定律、能量定律等。
这些定律可以帮助我们理解电路中各种元件的作用，掌握电路的运行规律，提高电路设计和维护的能力。
然后，电路元件的识别与选用是电工技术的基本技能，包括电阻、电容、电感、二极管、晶体管等常用元件的识别与选用。
在电路设计和维护过程中，正确识别和选用元件非常重要，可以提高电路的工作效率和稳定性。
此外，电路设计与实践是电工技术的重要环节，包括电路的绘制、电路的仿真、电路的测试等。
通过电路设计与实践，可以提高我们的动手能力和创新能力，增强对电路知识的理解和应用。
最后，电路安全与防护是电工技术的必备知识，包括电路的安全规范、电路的防护措施、电路的故障处理等。
在电路设计和维护过程中，必须重视电路安全与防护，确保电路的正常工作和人身安全。
总之，电工技术基础与技能是一门非常重要的技术基础课程，涵盖了电路知识、电路分析方法、电路定律及应用、电路元件的识别与选用、电路设计与实践以及电路安全与防护等方面的内容。
电工电子技术第1章 电路的基本概念和基本定律
i6 i 2 i1
1.6.2 基尔霍夫电压定律（KVL）
在集中参数电路中, 任何时刻, 沿着任一个回路绕行一周, 所有支路电压的代数和恒等于零, 这就是基尔霍夫电压定律, 简 写为KVL, 用数学表达式表示为
u 0
（1.16）
在写出式（1.16）时, 先要任意规定回路绕行的方向, 凡支 路电压的参考方向与回路绕行方向一致者, 此电压前面取“+” 号, 支路电压的参考方向与回路绕行方向相反者, 则电压前面取
例1.2 有220V, 100 W灯泡一个, 其灯丝电阻是多少？每天 用5h, 一个月（按30天计算）消耗的电能是多少度？
解 灯泡灯丝电阻为
R U
2
220 100
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
484
P
一个月消耗的电能为
W PT 100 10
3
5 30 15 kW h 51 度
式中, R是元件的电阻, 它是一个反映电路中电能消耗的电路 参数, 是一个正实常数。式中电压用V 表示, 电流用A表示时,
电阻的单位是欧［姆］, 符号为Ω。电阻的十进倍数单位有千
欧（kΩ）、 兆欧（MΩ）等。 电流和电压的大小不成正比的电阻元件叫非线性电阻元
件, 本书只讨论线性电阻电路。
令G=1/R, 则式（1.7）变为
电流为零的电流源相当于开路。
i ＋
u
is
u
0
Is
i
－
(a )
(b )
图1.9 电流源及直流电流源的伏安特性
电流源发出的功率为
p ui
p＞0, 电流源实际是发出功率; p＜0, 电流源实际是接受
功率。
电路与电子技术基础 第3版课件第1章电路的基本概念及基本定律
子 技 术 基 础 第 3 版
节点(node)—两条或两条以上支路的联接点；
回路(loop)—电路中任一闭合路径
网孔(mesh)—回路内不含有支路的回路
网络(network)—网络是指含有较多元件的电路，本课程
中网络与电路指相同概念
2.两个定理
(1)∑I=0
（对于任一节点而言）
(2)∑U=0 （对于任一闭合回路而言）
第一节 电路模型
电 第一：实际电路种类繁多、连接五花八门，在进行电路分析、计算时，
路 要将实际的电路部件加以近似化、理想化—“电路模型”的概念。
与 注意
电 （1）在一定的条件下，不同器件可具有同一种模型。如：电阻、白炽
子 技 术
灯、电炉等 （2）同一器件，在不同的应用条件下，往往采用不同形式的电路模型。 如电感线圈等。
基
p=±ui
础
第
当p>0时，表示在dt时间内电场力对电荷dq作功dw，这部分能量
3
被元件吸收，所以p是元件的吸收功率；在p<0时，表示元件吸
版
收负功率，换句话说，就是元件向外部电路提供功率。
第一章 电路基本概念及基本定律
第三节 基尔霍夫定律
电
路 1.几个概念
与 支路(branch)—每个二端元件构成一条支路或若干元件 电 串联、具有两个端点组成的电路；
q(t)=Cu(t)
第
3
i(t) dq(t) d[Cu(t)] C du(t)
版
dt
dt
dt
第一章 电路基本概念及基本定律
电 路
由上可知，流过电容的电流仅取决于该时刻的电压变化率，而于该时 刻电压电压大小和电压的历史无关。特别要注意的是，通过电容的电 流只能为有限值电压变化率为有限值电压不可能发生跳变。特别
电工学 1 电路的基本概念和基本定律
U = Uab = Uac+ Ucb = US– IR
I US U R
(2) 一段有源电路欧姆定律
I a
U
b (b)
c 。 US
R
U = Uab = Uac+ Ucb = US + IR
I U S U R
1.4 电路的基本工作状态
1、 通路
S
开关闭合，
+
接通电源与负载 特征:
US -
I
US
I=0 U1 = US P= 0
电源端电压 ( 开路电压 ) 负载功率
3、短路
I
电源外部端子被短接 特征:
+ FU
US
- U1
R0
FU
I US R0
短路电流（很大）
U1 = 0
电源端电压
P= 0
负载功率
Rl RL
Rl
PUs = P = I²R0 电源产生的能量全被内阻消耗掉
电气设备的额定值
1.2 电路的主要物理量
(1) 电流
定义：电路中电荷的定向有规则运动形成电流。
大小：单位时间内通过导体横截面的电荷量定 义为电流强度，简称电流，用 i 表示。
如果电流强度不随时间变化，则这种恒定电流 简称为直流，用大写字母 I 表示。 单位： 安培(A), 千安(kA), 毫安(mA),微安(μA) 实际方向：正电荷运动的方向
b
单位： 伏(V)，千伏 (kV)，毫伏 (mV)，微伏(μV)
实际方向：电源内部从低电位指向高电位。
（电位升方向）
(4) 电功率
根据焦耳定律可以推导出电功率等于电压和电流
的乘积，即
P U I
单位: MW, kW, W，mW等
《电路与电工技术》陆国和主编第三版课后部分习题参考答案
前言本人利用闲暇时间整理，陆国和主编，顾永杰修订，高等教育出版社出版出版的《电路与电工技术》（第三版）部分习题参考答案，本次所有电路图及电路模型全部采用AutoCAD 2007软件绘制，用Word 2003软件进行编辑。
由于课本当中，相量是在字母上方加一黑点表示，而在AutoCAD 2007软件当中，找不到合适的符号表示，于是采用在字母上方加一杠表示，同样在Word 2003软件当中，采用在字母上方加一向右箭头表示。
由于本人能力有限，在一些问题上认识不是很深入，处理也不够稳妥，欢迎广大读者朋友进行批评指正。
在这里，希望能够对你的学习有所裨益！山西大同大学机电工程学院17届本科生1 电路的基本概念和基本定律1.5试求图1.0.4所示电路支路电流x I 的大小。
图1.0.4解：电路中4条支路的电流均流进或流出结点O ，根据基尔霍夫电流定律KCL ，∑=0I ，有：0245=--+x I A A A ， ()A A I x 7245=-+=∴。
解：电路中3条支路的电流均流进或流出结点O ，根据基尔霍夫电流定律KCL ，∑=0I ，有：012=+-x I A A ， ()A A I x 112-=+-=∴。
1.6试求图1.0.5所示电路中各未知电流的大小。
图1.0.5解：电路中4条支路的电流均流进或流出结点O ，根据基尔霍夫电流定律KCL ，∑=0I ，有：421=-+-x I A A A ，()A A I x 3421=+-=∴。
解：电路中3条支路的电流均流进或流出结点A ，根据基尔霍夫电流定律KCL ，∑=0I ，有：07.04.01=--A I A x ， ()A A I x 3.07.04.01-=-=∴。
电路中4条支路的电流均流进或流出结点B ，根据基尔霍夫电流定律KCL ，∑=0I ，有：03.02.02.02=-+-A A I A x ， ()A A I x 1.03.02.02.02=-+=∴。
电工与电子技术 - 01
电路分析的对象是电路模型。电路中的主要变量是 电压和电流。 尽管电路种类繁多、结构各异，但电压和电流在电 路中的特点和分配关系具有共同的客观规律。 其约束条件为：一是来自于电路的连接方式；二是 来自元件自身的性质和伏安关系。
本章主要介绍电路的基础知识，电路中的基本概念 和基本定律。电路中的基本概念包括：电路、电路 的组成方式和组成原则、电路模型及模型中各参数 的图示符号、电路中的基本物理量及参考方向。
图1-1-1（b）是电子线路的一种电路形式，是另一 种电路特征。 主要表现为信号的传递和处理。根据电路的概念， 信号源被视为电路中的电源；扬声器作为电路中的 负载，它可以再现放大后的声音信号；而放大器可 视为电路的中间环节。 当然，本质上也是实现了电能向其他形式的转换。
不论电能的传输和转换，或信号的传递与处理，其 中电源或信号源的电压或电流统称为“激励”，它 推动电路的工作。 而“激励”在电路中所产生的电压和电流的效应称 为“响应”。 所谓电路分析，就是在已知电路的结构和元件参数 的条件下，讨论电路的激励与响应的各种运算关系 和表示方法。
变压器的作用是：输送电能之前，将发电机产生的 电压做升压处理（升压变压器），即升高到预期中 的值，因为输送同样的能量，电压越高，电流越小， 传输线路上的功率损失就会大大降低。 到达用电地区，再通过变压器将电压逐级降低（降 压变压器），最终达到用户所使用电压的等级。 也可以看出，从发电机形成电源，到负载使用电源， 中间经历了，升压、传输、降压的中间环节，最终 才能实现能量的转换。
电路模型在分析பைடு நூலகம்计算过程中更具有一般性，方 便性和灵活性，更能准确表现电路理论的特点， 也更有利于电路的分析与计算。
电子技术(电工学Ⅱ)(第3版)课件：电路的基本概念和基本定律
1.2 电流、电压及其参考方向
变量的符号应采用国标规定的符号，即直流 量用大写的斜体字母表示，而小写的斜体字母既 可以表示时变量也可以是广义意义上的变量。如 下表。
类别 变量
直流量
时变量或 广义变量
电流
I i
电压
U u
电动势
E e
功率
P p
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1.2 电流、电压及其参考方向
的方向，与实际方向不一定相吻合。
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1.2 电流、电压及其参考方向
参考方向的表示方法
电流： 箭标 c 双下标
I R Id Icd
电压：
正负极性
+ U–
或箭标 c U
d
双下标 Ucd
如果电流(或电压)值为正值，表示实际方向与参
考方向一致；如果电流(或电压)值为负值，表示
实际方向与参考方向相反。
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1.3 电路的功与功率计算
例1-1 已知蓄电池充电电路如图所示。
其中US为用来充电的电压源，已知US= 15 V。 蓄电池组电压U2 = 12V。电阻R可以控制充电 电流的大小，设电阻R=3Ω，试求：
（1）充电电流和各元件的功率。
R
（2）由于某种原因使充电 电源电压下降到10V，再计算各 US
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1.2 电流、电压及其参考方向
当一个元件或一段电路上的电流、电压参考方向
一致时，称它们为关联的参考方向，如图（a）所
示。此时在电阻R上电压与电流的关系为
U RI
图（b）所示为非关联参考方向，此时有
U RI
R
R
UI
(a)
UI
电工与电子技术(第3版) 第1章 电路的基本概念与基本定律
+
U
U、I 参考方向相反时
U=IR
I
R
+
U
U = – IR
I
R
–
–
表达式中有两套正负号：
(1) 式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定。
(2) U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考方向
之间的关系。
通常取 U、I 参考方向相同。
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电工与电子技术
线性电阻的概念：
遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段
（共6条）
c 节点：a、 b、c、d
(共4个）
回路：abda、abca、 adbca …
（共7 个）
网孔：abd、 abc、bcd
（共3 个）
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电工与电子技术
1.5 基尔霍夫定律
1.5.1 基尔霍夫电流定律（KCL）
对于电路中的任一节点，任一瞬时流入或流出
对于电路中的任一节点，任一瞬时流入该节
= − = −(−) × =
= = × =
U1
R1
R2
U2
E2
E1
= = × =
< ， > ， > ， > ，
所以 为电源，其它均为负载。
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电工与电子技术
门铃印刷电路板
电路图
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电工与电子技术
1.1 电路作用与电路模型
电路是电流的通路;是为实现某种预期目的由电源
和电气电子元部件通过导线连接而成。
1. 电路的作用与组成
(1) 实现电能的传输、分配与转换
第章基本概念与基本定律PPT资料
uab
dw ab dq
或
U ab
W ab Q
大写 U 表示直流电压，小写 u 表示电压的普通符号 电压的单位及换算：1V=103mV=10-3KV
电工与电子技术基础
电压、电流的参考方向： 原那么上：
恣意假定。
图中假设 I = 3 A，那么阐明电
流的实践方向与参考方ຫໍສະໝຸດ 一样；I反之，假设 I = –3 A，那么阐明
1. 6 基尔霍夫定律
I1 a I2
R1
R2 3
E1
I3 1
R3 2
E2
b 支路：电路中的每一个分支。
一条支路流过一个电流，称为支路电流。 结点：三条或三条以上支路的联接点。 回路：由支路组成的闭合途径。
电工与电子技术基础
例
I1 a
I2
回路共3个
R1
++
U1
#1
_-
R2 I3
R3 #2 #3
回路几个
+
？
_ U2 网孔共2个
几条 支路
？
支路共3条
b
结点几个？
网孔数 ？
I
电源外部端子被短接
E
U0
特征:
I U
=
IS 0
E R0
R0
短路电流〔很大〕
电源端电压
R
P=0
负载功率
PE = P = I²R0 电源产生的能量全被内阻耗费掉
有
电路中某处短路时的特征:
源
电
1. 短路处的电压等于零；U = 0 路
2. 短路处的电流 I 视电路情况而定。
I + U –
电工与电子技术基础
电工技术第一章电路的基本概念和基本定律习题解答_0
电工技术第一章电路的基本概念和基本定律习题解答第一章电路的基本概念和定律本章是学习电气技术的理论基础。
介绍了电路的基本概念和规律，包括电压、电流参考方向、电路元件、电路模型、基尔霍夫定律和欧姆定律、功率和电势的计算等。
主要内容:1 .电路的基本概念(1)电路:电流流经的路径是一个系统，要求电气设备或电路元件以某种方式组合。
(2)电路组成:电源、中间环节和负载。
(3)电路功能:①电能的传输和转换；(2)信号传输和处理。
2.电路元件和电路模型(1)电路元件:分为独立电源和受控电源。
①无源元件:电阻、电感和电容。
②有源元件:分为独立电源和受控电源。
(2)电路模型:由反映实际电路主要特征的理想电路元件组成的电路。
它是对实际电路电磁特性的科学抽象和概括。
用电路模型分析电路不仅大大简化了计算过程，而且更清晰地反映了电路的物理本质。
(3)供电模式的等效转换(1)在一定条件下，电压源与电阻串联的电路可以转换成电流源与电阻并联的电路。
两个电源之间的等效转换条件是美国？ISR0还是is？US R0 ②两个电源相互转换后，除电源本身外，其他外部电路的电压和电流保持与转换前完全相同，功率也保持不变。
3.电路的基本物理量、电流和电压的参考方向以及参考电势(1)电路的基本物理量包括电流、电压、电势、电功率等。
(2)电流和电压的参考方向:在电路分析和计算中，引入了参考方向的概念。
电流和电压的参考方向是由人任意指定的电流和电压的正方向。
当根据参考方向分析电路时，电流和电压值可以是正的或负的。
正值表示设定电流和电压的参考方向与实际方向一致，而负值表示两者是相反的。
当一个元件或一段电路的电流和电压参考方向一致时，它们被称为相关参考方向。
8一般来说，参考方向的假设可以是完全任意的。
然而，应该注意的是，一旦电路采用参考方向，在电路的整个分析过程中不允许有进一步的变化。
(3)参考电位:人工指定电路种类的零电位点。
电路中一个点的电势是该点和参考点之间的电压，电压是两点之间的电势差。
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例1.4.4 在例图所示的电路中， I1=4A，I2=-2A， I3=1A， I4=-3A，求电流I5的值
解：电路中5条支路的电
I3
流均流进或流出结点O，
I5
根据KCL，有
I1
o
I1 - I2 - I3 - I4 I5 0
I2
I4
所以
I5 -I1 I2 I3 I4
−
−
电压实际 方向
+
U>0
(d)电压实际方向与 参考方向相反
图：电压的参考方向
1.2.4 电路变量的参考方向
关联参考方向
ai
b
+
u
−
非关联参考方向
ai
b
−
u
+
1.2.4 电路变量的参考方向
例1.2.2 电路中4个元件按图所示的方式连
接，每个元件上电压的参考方向如图所示，
且U1=-100V，U2=-50V，U3=80V。求U4及
教学难点：
1．了解电路的三种工作状态特点。 2．理解理想元件与电路模型、线性电阻与非线性电
阻的概念。
1.1 电路的基本概念
1.1.1 电路的组成和功能
1、电路的定义 提供电流流通路径的“路”
2、电路的功能 a) 能量的转换、传输、分配 b)信息的传递与处理
1.1 电路的基本概念
3、电路的组成
A
A
A
1kΩ +
2v
B
−
1kΩ
C
（a）
+ 2v
−
1kΩ B
1kΩ
C
（b）
+ 2v
−
1kΩ B
1kΩ C
（c）
1.2电路的基本物理量
解：
图a：Va=2V 图b：Va=1V 图c：Va=0V
Vb=1V Vc=0V Uab=1V Vb=0V Vc=-1V Uab=1V Vb=-1V Vc=-2V Uab=1V
PR2
R2
I
2 2
204W
80W
0
因此，电路中总的负载功率为
PR PR1 PR2 PE1 (160 80 40)W 280W
而电路中总的电源功率为
PE
PE2
Px
( 180 100)W 280W （“-”表示发出功率）
结论：任何电路中，功率总是平衡的，即电路中 电源发出的总功率一定等于电路中各种负载所消 耗的总功率
UCD的数值。
− u1 +
+ u2 −
C
1
2
A
B
+ u3 − − u4 +
3
4
D
解：根据假设的参考方向列写电路方程式得
UAB U1 U2 [(100) (50)]V 50V
电路中任意两点的电压与路径无关，所以 UAB UAD UDB U3 (U4 ) ，则
uAB
lim WAB q0 q
dWAB dq
Δq为由A点移动到B点的电荷量, ΔWAB为移动过程 中电荷所减少的电能
1.2.2电压、电位、电动势
A
++++
电 源
e u(t)
B ----
负载
图：电压与电动势
1.2.2电压、电位、电动势
2、电压的单位
伏特，用符合“V”表示 1kV=103 V 1V=103 mV 1mV=103 μ v
1.1 电路的基本概念
b)理想电路元件的分类及符号
电阻：
+ Us
−
电压源：
电容：
电感：
Is
电流源：
1.1 电路的基本概念
2、电路图
用特定的符号表示表示实际电路元器件而连接成 的图型
1.2电路的基本物理量
1.2.1电流
1、电流的定义
在电场作用下，单位时间里通过导体某一截面 的电荷量。
lim i(t)
1.4电路的基本定律与工作状态
1.4.1 欧姆定律
1、无源支路的欧姆定律 线性电阻R两端所加的电压U与其流过的电流I成正比
I
I
I
U
R
U
R
U
R
U=IR
U=-IR
U=-IR
注意：列欧姆定律的数学表示式时，一定要在图 中标明正方向
1.4.1欧姆定律
2、含源支路的欧姆定律 如果在电路的某一条支路中不但有电阻元 件，而且含有电动势E（电源），那么这条 支路就称为含源支路。
第一章 电路的基本概念和基本定律
目录
电路的基本概念 电路的基本物理量 电气设备的额定参数 电路的基本定律与工作状态
教学目标
教学重点：
1、电路的基本组成、电路的三种工作状态和额定电 压、电流、功率等概念。
2、掌握电流、电压、电功率、电能等基本概念。 3、掌握欧姆定律、基尔霍夫定律
（2）对于电路中的电源来说， E1 与I3参考方向关联，则
PE1 E1I1 10 4W 40W 0
(电源E1是负载，处于充电状态)
E2与 I2参考方向非关联，则
PE2 E2I2 90 2W -180W 0
（电源E2向外供电）
（3）电阻上消耗的功率
PR1 R1I12 1016W 160W 0
电动势的单位与电压相同，为伏特（V）
1.2.3电功率与电能
1、电功率的定义 单位时间内电场力所做的功，记为p(t)
p(t) u(t)i(t)
对直流电流和直流电压而言，电功率记为P
P=UI
1.2.3电功率与电能
2、电功率的单位 瓦特，用符合“W”表示 1MW=103 kW 1kW=103 V 1W=103 mW 1mW=103 μ W
1.4.1欧姆定律
含源支路的两端a、b用一根导线连接起来，就形成 了一个闭合回路。
闭合回路中的电压、电流 之间的关系也遵循欧姆定 律，即
+ E1 − I
I E E2 E1 R R1 R2
R1
+
R2
−
E2 图：含源闭合回路
1.4.2电路的工作状态
电路的三种工作状态
Ia
I=0 a
3、电压的方向
电压的真实方向规定为正电荷的运动方向
1.2电路的基本物理量
4、电位的定义
电场力将单位正电荷从给定点移动到参考点 (又称零电位点或接地点)所做的功。 Va 表示某点a的电位
电路中某点电位的标记都在变量后带 下标，以避免与电位的单位V相混淆
1.2电路的基本物理量
例：电路中A、B两点的电位分别是多少？ A、B 之间的电压是多少?
步骤：a、设定有关电压、电流的参考方向 b、列写方程
1.4.1欧姆定律
I a
+
R1
+ E1 −
R2
− E2 +
b
−
Uab
图：含源支路
U ab R1I E1 R2I E2
注意：当端电压U与I的参考方向关联时，端电压取 “+”，反之取“−”；当电动势E与电流I的参考方 向一致时，电动势取“+”，反之取“−”
1.2.3电功率与电能
a
I
U
R
b
P=UI
如果U I方向不一 致结果如何？
功率有无正负？
问题与讨论：功率有无正负？
根据功率的正负可判断电路元件是吸收功 率还是释放功率，反应了能量的流向
规定
P>0时，元件吸收功率(负载)
P<0时，元件释放功率(电源)
电压、电流的正方向一致时功率的计算
I a
U 电路 元件
U4 U3 UAB (80 50)V 30V UCD UCB UBD U2 U4 (50 30)V 20V
− u1 + + u2 −
C
1
2
A
B
+ u3 − − u4 +
3
4
D
1.3电气设备的额定参数
保证电气设备正常工作，而绝缘材料又不 被损坏所规定的电压值，称为额定电压 为保证电气设备正常工作，不致因过热而 烧毁，都规定了允许温升，由此而规定的 最大工作电流称为额定电流 电气设备在额定电压和额定电流下正常工 作所消耗的电功率或因消耗电功率而转换 输出的其他功率称为额定功率
P Uab Iab U I
b
结果与约定一致
元件为负载
P>0时，则说明U、I的实际方向总是一致，即正电荷 从高电位移到低电位
P<0时，则说明U、I的实际方向总是相反，即正电荷 从低电位移到高电位
元件为释放功 率的电源
1.2.3电功率与电能
3、电能的定义 在一段时间 dt 内，电场力移动正电荷所做 的功dw 称为电场能，简称电能
q dq
t0 t dt
1.2.1电流
2、电流的单位
安培 ，用符号“A”表示
1kA=103A 1A=103 mA 1mA=103 μ A 3、电流的方向
电流的实际方向是指正电荷的运动方向
1.2.2电压、电位、电动势
1、电压的定义
电路中A、 B两点间的电压是单位正电荷在电 场力的作用下由A点移动到B点所减少的电能。
结论： 1、参考点改变，各点的电位随之改变，即各点 的电位与参考点的选择有关 2、不管参考点如何变化，两点间的电压（电位 差）是不变的，即两点间的电压与参考点的选择 无关。
1.2.2电压、电位、电动势