第1章_直流电路的基本概念

Ⅱ
Ⅲ 扬声器
（a） 手电筒电路
（b） 音频放大电路
一. 电路的组成：
电源：电路中提供电能或信号的器件 (干电池,蓄电池,发电机)或信号源。
中间环结：连接及控制电源和负载的部分
(连接导线,开关)
负载：将电能转换成非电能的用电设备 (电灯,电炉,电阻器，电动机)
电源:提供 电能的装置
发电机
升压 输电线 降压
四种受控源的模型
iC 0
iS 任意
uC
uS uuc uC
电(压a(a控)) V制C电V压S源
iC 0
uC
iS guC
uS 任意
( c ) VCCS
电压(控c) 制电流源
uC 0
iS 任意
iC
uS riC
((bb)) CCVS
电流控制电压源
uC 0
iS iC
iC
uS 任意
1.1 电路与电路模型 1.2 电流与电压 1.3 电源 1.4 电阻与电导 1.5 电功率与电功 1.6 电器设备的额定值
1.1 电路及电路模型
1.1.1 电路
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整体。
开关 干 电 池
放
放
放
小电珠
大
大
大
器
器
器
话筒 Ⅰ
1.3 电源
1.3.1 +电压us源－
Us +－
u
Us
+
u
s
（
U
－
s
）
O
i
电压+ 源U 符s －号
伏安特性曲线
理想电压源：u=uS
端电压为us，与流过电压源的电流无关，由电源本身确
定，流过电压源的电流由外电路确定。
【实例1-1】一个负载R L接于10V的恒压源上，如图所示，求：
当① RL 10，② RL 10 0，③ RL 时，
放
放
放
大
大
大
器
器
器
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
信号转换、放大、信号处理
扬声器
接受转换信号 的设备
1.1.2 电路模型
将实际元件理想化，由理想化的电路元件组成 的电路称为电路模型。
开关 干 电 池
S
++
E
开关
小电珠
–U
R
Ro
–
干电池 导线
小电珠
手电筒电路的电路模型
名称 电阻器 电容器
电感器 接地
电路图常用的电路元件符号
实际电流源:
电 源
a I
Ri
Байду номын сангаас
U ab RL
Is
b
Ri Is
Ri 称为电源的内阻
I
Is
Uab Ri
1.3.3 受控源
独立电源：指电压源的电压或电流源的电流不 受外电路的控制而独立存在的电源。
受控电源：指电压源的电压或电流源的电流受 电路中其它部分的电流或电压控制的电源。
受控源的 组成
控制支路 受控支路
通过恒压源的电流大小。
I
a
解：选定电压、电流参考方向如图所示，
+
①
当
RL
10时，I
10 10
1A
，Uab
10V
；
+
10V
Uab
RL
② 当RL 10 0时，I0.1A，Uab 10V ； -
-
b
③ 当 RL 时， I 0A ，Uab 10V 。
可见：通过电压源的电流随负载电阻变化而变化，而电压
源的端电压不变 。
电
压
的
实
U 2V
际
方
向
(a)
电 压
+
的
实 U2V
际
方
-
向
(b)
如果求出的电压值为正，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。与 电流方向的处理方法类似。
二. 关联方向与非关联方向
R1
+
US1
-
I 3？ + R3U3？ -
R2
-
US2
+
(a)
I1
R1
I3
+
US1
-
为什么要假设参考方向呢？这是因为在分析复 杂电路时往往不能预先确定某段电路上电流、电压 的实际方向。
实际电压源:
电 源
I
Ri
U
RL
Us
Ri 称为电源的内阻
UUs IRi
u
US
Ri Us
Ri越大则 斜率越大
0
i
伏安特性曲线 Ri 0 则电源转变
为理想电压源
1.3.2 电流源 is (Is )
i Is
电流源符号
O
u
伏安特性曲线
理想电流源：i=iS 端电流为is，与电流源两端的电压无关，由电源本身确 定，电流源两端的电压由外电路确定。
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第一章 直流电路的基本概念
学习要点
理解理想元件及电路模型的概念 理解电流、电压及其参考方向的
概念 熟练掌握电功率的概念及其计算 熟练掌握电阻元件及电压源、电
流源的参数与伏安特性
第一章 直流电路的基本概念
变压器
变压器
负载:取用 电能的装置
电灯 电动机
电炉
...
中间环节：传递、分 配和控制电能的作用
二. 电路的作用：
(1) 实现电能的传输和转换
发电机
升压
变压器
输电线
降压 变压器
电灯 电动机电
炉
...
热能,水能, 核能转电能
传输分配电能
电能转换为光能, 热能和机械能
(2)实现信号的传递与处理
话筒
将语音转换为 电信号
电流的单位是安培（A），简称安
一. 电流的方向
正电荷运动方向规定为电流的实际方向。 任意假设的电流方向称为电流的参考方向。
参考方向 i
参考方向 i
a
ba
b
实际方向
实际方向
(a) i>0
(b) i<0
注意：在电路分析计算中，没有规定参考方向的电 流数值的含义是不正确的。为了确切地表示电流，必 须标明其参考方向。在电路中能看到的电流方向是其 参考方向，而实际方向由判断得出。
1.2.2 电压
电路中a、b点两点间的电压定义为单位正电 荷由a点移至b点电场力所做的功。
u ab
dWab dq
大写U表示直流电压 小写 u表示电压的一般符号
电压的单位是伏特（V），简称伏
改变电压起点和终点的顺序，电压的数值不 变，但要相差一个负号，即
uab uba
一. 电压的方向
电压的实际方向规定由高电位点指向低电位点。 电压的参考方向为任意假设的电压方向。
符号
名称 电压源 电流源
电压表 电流表
符号
+ - U S
IS
V A
名称 白炽灯 干电池 熔断器 开关
符号
1.2 电流与电压
1.2.1 电流
电荷的定向移动形成电流。 电流的大小用电流强度表示，简称电流。 电流强度：单位时间内通过导体截面的电荷量。
i iI dQqq tdt t
大写I表示直流电流 小写 i 表示电流的一般符号
二. 关联方向与非关联方向
当在一个元件上将电流和电压的参考方向取得一致时，称 为关联参考方向；反之则称为非关联参考方向。对于负载上 的电流和电压的参考方向，习惯上常取关联参考方向。
i
a
b
+ u －
(a) 关联方向
i
a
b
－ u +
(b) 非关联方向
注意：每提及一个电流或电压，应同时指明其参考 方向；每求解一个电流或电压，应预先设定其参考方 向。电流或电压的参考方向一旦选定，在电路分析计 算过程中，不能随意改变。