1-电路的基本物理量
电路的基本物理量和参考方向
图1.9 例1-1图
解：电路应遵守能量守恒定律，即
P 0
由题意可知，元件1发出功率205W， 元件2、4、5共吸收功率135W，则元 件3吸收功率70W。
1.2 元件的伏安关系
1、电阻元件 • 金属导体的电阻：导体的电阻值R与导体的长度l成正比，与导
dq dt
• 电流的大小和方向均不随时间变化而变化，这种电流称为直流电流。
直流电流通常用大写字I母 表示．随时间变化的电流一般用小写字i 母
表示。
• 电流的单位为安培（A）。
电流的参考方向: 电路中的电流应该既有电流的大小又要有其方向。
• 电流的参考方向是任意设定的. • 计算结果为正值，则表示电流的实际方向与参考方向一致；
• 电源力不断克服电场力，使正电荷由负极b移向正极a。电源力对电荷做功的能
力用物理量电动势来衡量。
• 电压、电位、电动势的单位均为伏特（V）。
电压的参考方向：
• 电压方向规定为由高电位指向低电位，即电位降方向。 • 在电路分析中也可选取电压的参考方向，电压和电流参考方向的选择是
独立无关的，但为了方便分析问题，常常把两者的参考方向选择为一致， 即选取成关联参考方向。
若电流为负值，则表示实际方向与参考方向相反。
图1.6 电流的实际方向和参考方向的联系
２、电压和电压的参考方向:
基本概念：
• 把单位正电荷从a点移动到b点电场力所做的功定义为a、b两点间的电压。
dw uab dq
• 电场力将单位正电荷从电场内的a点移动至无限远处所做的功，被称为a点的电
位。
ua
uab ua ub
电路中的三个基本物理量
电路中的三个基本物理量电路中的三个基本物理量：电流、电压和电阻一、电流电流是电荷在导体中流动的物理现象，是电子或其他电荷的移动。
电流的单位是安培（A），表示每秒通过导体横截面的电荷量。
电流的大小和方向可以通过安培表或电流表测量。
在电路中，电流的大小取决于电源的电压和电路中的电阻。
根据欧姆定律，电流和电压之间的关系为I=V/R，其中I代表电流，V代表电压，R代表电阻。
当电压增大或电阻减小时，电流也会增大；当电压减小时，电流也会减小。
电流的方向是由正电荷流动方向确定的，即从正电荷的高电势一侧流向低电势一侧。
在电路中，电流通常从电源的正极流向负极，称为正向电流。
反向电流则指从负极流向正极的情况，一般在特定的电子器件中才会出现。
二、电压电压是电势差的度量，用来表示电流在电路中传输能量的能力。
电压的单位是伏特（V），表示每库仑电荷所具有的能量。
电压可以理解为电流在电路中的驱动力，它使电荷在导体中流动。
在电路中，电压是由电源提供的。
电源可以是电池、发电机或其他形式的能量转换装置。
电压的大小取决于电源的电势差。
例如，一个9伏特的电池提供的电压就是9伏特。
电压可以通过电压表来测量。
电压的方向可以根据电路的连接方式确定。
在直流电路中，电压的方向始终保持不变；而在交流电路中，电压的方向会周期性地变化，通常用正弦波表示。
三、电阻电阻是材料对电流流动的阻碍程度，是电流通过导体时产生的阻力。
电阻的单位是欧姆（Ω），表示电路中通过1安培电流时的电势差。
电阻可以理解为电流流动时遇到的“摩擦力”，它使电流受到限制。
在电路中，电阻是由导体的物理性质决定的。
不同材料具有不同的电阻特性，例如金属通常具有较低的电阻，而半导体则具有较高的电阻。
电阻的大小可以通过欧姆表来测量。
电阻对电流的影响可以通过欧姆定律来描述。
根据欧姆定律，电流和电压之间的关系为I=V/R，其中I代表电流，V代表电压，R代表电阻。
当电压不变时，电阻的增加会导致电流的减小；反之，电阻的减小会导致电流的增大。
电工
即：
∑I =0
24
小结 二、基尔霍夫定律
(4) KVL是确定同一回路中各段电压之间的约束关系； 是确定同一回路中各段电压之间的约束关系； 是确定同一回路中各段电压之间的约束关系 (5) KVL与组成支路的元件性质及参数无关； 与组成支路的元件性质及参数无关； 与组成支路的元件性质及参数无关 (6) KVL表明 沿任一回路循行方向 ， 回路中各段电压 表明沿任一回路循行方向 表明 沿任一回路循行方向， 代数和恒等于零； 代数和恒等于零；
即 ∑U = 0
20
1.4.2 基尔霍夫电压定律(KVL) 基尔霍夫电压定律( )
c + E1 _ U1 U2 I1 R 1 + U3 _ _ U4 + a R2 I2 d + _ E2
左图中， 左图中，各电压参考方 向均已标出，沿虚线所示循 向均已标出， 行方向， 行方向，列出回路 c b d a c KVL 方程式。 方程式。 根据电压参考方向， 根据电压参考方向，回 路 c b d a c KVL 方程式， 方程式， 为 U1 – U2 + U4 – U3 = 0
b
即 ∑U = 0 上式也可改写为 即 ∑U = ∑E 或 I2 R2 – I1R1 = E2 – E1 即 ∑IR = ∑E
U4 – U3 = E2 – E1
21
KVL 推广应用于假想的闭合回路
A + E + U _ C + UA _ _ UB +
+
UAB _ B
_
R
I
根据 KVL 可列出 E − RI− U = 0 或 U = E − RI
小结 二、基尔霍夫定律
(1) KCL是确定连接在同一结点（或者封闭面）上的各 是确定连接在同一结点（或者封闭面） 是确定连接在同一结点 支路电流之间的约束关系； 支路电流之间的约束关系； (2) KCL与组成支路的元件性质及参数无关； 与组成支路的元件性质及参数无关； 与组成支路的元件性质及参数无关 (3) KCL表明在每一节点 （ 或者封闭面 ） 上电荷是守 表明在每一节点（或者封闭面） 表明在每一节点 恒的； 恒的；
《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。
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
电工电子技术基础2-1-电路的基本物理量及单位
2.1 电流电路中带电粒子在电源作用下有规则的移动形成电流。
通过光热感受它的存在习惯上规定正电荷的移动方向为电流的实际方向。
2.1 电流在电路中电流用 i 表示，它与电荷[量]q 、时间t 的关系为 t q i d d 电荷量的单位为库仑（C ），电流单位为安培（A ），规定1秒 内通过某截面的电荷量为1库仑时电流为1安培。
常用的电流单位还有千安（kA)、毫安（mA) 和微安(µA)等。
电流的大小和方向都不随时间改变，称其直流电流（简写为DC 或dc ），简称直流，用大写字母 I 表示。
大小和方向随时间做周期性变化且平均值为零的电流为交变电流 i t 0I t 0交流电流（AC （简写AC 或ac ）, 简称交流，用小写字母 i 表示。
电位和电压的单位为伏特（V) , w 表示能量（或电能），单位为 焦耳。
当电场力把1库仑的正电荷从一点移到另一点所做的功为 1焦耳时，则该两点间的电压为1V 。
常用的电压单位还有千伏 （KV ）、毫伏（mV ）和微伏（uV ）等。
电场力移动单位正电荷由电场中的a 点到b 点所做的功称为a 、b 两点间的电压，用 表示。
ab u qw v v u d d b a ab =-=如果电压的大小和极性都不随时间改变，称其为直流电压(或恒 定电压），通常用字母U 表示。
大小和极性作周期性变化且平均 值为零的电压称为交变电压，用小写字母 u 表示。
ut0U t 0 直流电压（DC ） 交流电压（AC ）2.3 电动势通常用电动势这个物理量来衡量电源对电荷做功的能力。
电源的电动势在数值上等于电源力（非电场力即局外力）把单位正电荷从低电位端经电源内部移到高电位端所做的功，其数值大小与电源电压相等。
电位在物理学中称为电势。
它是一个相对物理量，即某点电位 的大小和极性是相对于参考点而言的。
计算电路中各点电位时，通常选取电路的某一点作为电位的参 阳极阴极D E CB二极管 三极管考点，并用“接地”符号 表示 。
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。
电路的基本物理量
任务二 电路的基本物理量一、 电流1. 电流的定义在外加电场的作用下，带电粒子的定向运动称为电流。
带电粒子的运用时有方向的，粒子运动的方向就是电流的方向。
2. 电流强度表征电流强弱(大小)的物理量称电流强度，电流是一种客观存在的物理现象，在电路分析和工程实际中常把电流强度简称为电流。
电流强度定义为：单位时间内穿过导体横截面的电荷量, 用符号i 表示，即： i(t)=tq ∆∆ 把大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流， 简称直流(英文缩写为DC)电流， 这时电流强度常用英文大写字母I 表示。
对于直流, 上式可写成I=tq 国际单位制(SI)中，电荷的单位是库仑(C)， 时间的单位是秒(s)，电流的单位是安培，简称安(A)， 实用中还有毫安(mA)和微安(μA)等。
1A=103mA=106μA3. 电流的方向我们习惯上规定以正电荷移动的方向或负电荷移动的反方向作为电流的方向（实际方向）。
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，不设定参考方向而谈电流的正负是没有意义的。
i 实际方向 i 实际方向电流参考方向与实际方向的关系（a ）i>0 (b)i<0二、 电压1. 电压的定义在电源的外部电路中要使电荷运动形成电流，电荷上必须有电场力的作用我们把电场力做功的这种本领用电压来衡量。
2. 电压的方向与电流类似, 在电路分析中也要规定电压的参考方向, 通常用三种方式表示:(1) 采用正（+）、 负（-）极性表示, 称为参考极性, 如图2-2-2(a)所示。
这时，从正极性端指向负极性端的方向就是电压的参考方向。
(2) 采用实线箭头表示, 如图2-2-2(b)所示。
图2-2-2(3) 采用双下标表示, 如u A B 表示电压的参考方向由A 指向B 。
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
电路分析PPT
t
t
(1 8)
功率的SI单位是瓦[特](W)。
表1－3 列出部分国际单位制的单位，称为SI单位。
在实际应用中感到这些 SI 单位太大或太小时，可以加
上表1-4中的国际单位制的词头，构成SI的十进倍数或分数 单位。
例如
2mA 2 10 A 2 μ s 2 106 s 8kW 8 10 W
对于二端元件而言，电压的参考极性和电流参考方向 的选择有四种可能的方式，如图1－6所示。
为了电路分析和计算的方便，常采用电压电流的关联 参考方向，也就是说，当电压的参考极性已经规定时，电
流参考方向从“ + ”指向“
- ” ，当电流参考方向已经
规定时，电压参考极性的“ + ”号标在电流参考方向的 进入端， “ - ”号标在电流参考方向的流出端。
二、电压和电压的参考极性
电荷在电路中移动，就会有能量的交换发生。单位正 电荷由电路中a点移动到b点所获得或失去的能量，称为ab 两点的电压，即
dW u dq
(1 3)
其中dq为由a点移动到b点的电荷量，单位为库[仑](C)， dW为电荷移动过程中所获得或失去的能量，其单位为焦 [耳](J)，电压的单位为伏[特](V)。
P3 U3 I 3 (4V) (4A) 16W
图 1－ 8 例 1－ 1
整个电路吸 收的功率为
P
3 P 4 P5 (1 18 16 5 30)W 0
§1－2 电路的基本物理量
电路的特性是由电流、电压和电功率等物理量来描述
的。电路分析的基本任务是计算电路中的电流、 电压和电
功率。
一、电流和电流的参考方向
带电粒子(电子、离子)定向移动形成电流。电子和负 离子带负电荷，正离子带正电荷。电荷用符号q或Q表示， 它的SI单位为库[仑]( C )。
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 ）。
电路中的基本物理量
根据参考方向列写电路方程，当计算结果为正时， 实际方向与参考方向一致；当计算结果为负时，实 际方向与参考方向相反。
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。
A
e
u
B
uAB VA VB 5V e VB VA 5V u e
在电路的分析计算中，不仅要算出电压、电流、 的大小，还要确定这些量在电路中的实际方向。在 复杂电路分析中，必须列写电路方程，如果不知道 电压、电流、的方向就写不出电路方程。
但是，在电路中各处电压、电流的方向很难事先 判断出来。因此电路内各处电压、电流的实际方向也 就不能事先确定。
3. 同一元件的 u、 i 同方向，称为关联参考方向。
+
–
U
I
I R或 U
+ I
RU
– I
R 或U
R
–
+
–
+
关联参考方向
非关联参考方向
五、电功率与电能
1. 功率 当元件
电流和电压的 参考方向关联 情况下，吸收 的电功率为：
I U
P UI
关联
I 非关联 U
P UI
若 P > 0，电路实际吸收功率，元件为负载；
P UI 2(1) 2W 是发出功率。
(b)、元件电流和电压的参考方向为非关联
P UI (3) 2 6W 是吸收功率。
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2. 电能：
W
t
p dt
（焦耳J）
t01kWh（1千瓦小时称为1）=3.6 MJ2 . 电流的参考方向
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图b：选择B点作参考点，
+
R1=1kΩ 则VB＝0，I= US÷(R1+R2）=1mA
US 2V
–
O
R2=1kΩ
B
∴ VA＝UAB＝I(R1+R2）=2V UAB＝VA－VB＝2V
(b)
IA
图c：选择A点作参考点，
+ US 2V
R1=1kΩ
O
则VA＝0，I= US÷(R1+R2）=1mA
–
R2=1kΩ ∴ VB＝UBA＝-I(R1+R2）=-2V
B (a)
I
A
+
R1=1kΩ
US 2V O
–
R2=1kΩ
B (a)
图a：选择O点作参考点，
则VO＝0， I= US÷(R1+R2）=1mA ∴ VA＝UAO＝IR1=1V
VB＝UBO＝-IR2= -1V
UAB＝VA－VB＝2V
请计算，以A点为参考点，B点的电位？ 以B点为参考点，A点的电位？
I
A
-
U5 5
+
I1=-4A，I2=6A，I3=10A， + +
UU14==1-4800VV，，UU25==-3900V。V，U3=60V，U- 1
1
-
I1
+ + I3
U3 3
--
+-
U2 2 I2 -+
元件1： 电压向下、电流向上，二者方向相反，故为电源 元件2： 电压向下、电流向上，二者方向相反，故为电源 元件3： 电压向下、电流向下，二者方向相同，故为负载 元件4： 电压向右、电流向右，二者方向相同，故为负载 元件5： 电压向左、电流向左，二者方向相同，故为负载
• 电动势的实际方向：从电源负极指向电源正极，即非静电
力移动正电荷方向。
电路图上电流、电压参考方向的标定，原则上任意假定， 但一经选定，在整个分析计算过程中，这些参考方向就不允许 再变更。
I
a
＋
电源 元件
U
－
b
非关联参考方向
I
a
＋
负载 元件
U
－
b
关联参考方向
实际电源上的电压、电流方向总是非关联的，实际负载 上的电压、电流方向是关联的。因此，假定某元件是电源时 ，应选取非关联参考方向，假定某元件是负载应选取关联参 考方向。
电流方向 AB？
A IR B R
电流方向 BA？
E1
E2
参考方向与实际方向的关系？
I
参考方向
I>0
I
参考方向
实际方向
电流的参考方向与实际
I
参考方向
I<0
方向一致时电流值为正； 反之为负。
实际方向
4.参考方向表示方法
I
两种
箭标 双下标
aR Iab
b
a
US
RI
b
5.电流的测量 －电流表
电流表串联在待测电路中，电流从电流 表的正极流入，负极流出。
2.电位的计算
先选定零电位点，(一般用符号“”表示)，电路中 任何一点与零电位点之间的电压，就是该点的电位。
计算步骤:
①任选电路中某一点为参考点（常 选大地为参考点)，设其电位为零。
②标出各电流参考方向并计算。 US
③计算各点至参考点间的电压，即
为各点的电位。
I
A
+R1=1kΩ Nhomakorabea2V O
–
R2=1kΩ
四、电位
1.定义
• 电位——实际上就是电路中某点至参考点之间的电压，通常设参考点
的电位为零。
• 电位与电压：
VA
VA =U AO VB =U BO
O
U AB U AO +UOB VA VB
U AB VA VB
VB
• 某点电位为正，说明该点电位比参考点高。
某点电位为负，说明该点电位比参考点低。
5.电压的测量
电压表应与被测元件相并联。
三、电动势 只针对电源而言
1.定义
• 电动势——是电源力将单位正电荷从电源负极移到电源正极所做的功。
• 电源两端的电压与电动势大小相等、方向相反。
导线
电源
+A +
移动到B极的 正电荷借助外 力回到A极板
UAB _
_ EBA
B
负载
2.大小 3.方向
E WS Q
-
U4 4
+
-
U5 5
+
I1=-4A，I2=6A，I3=10A，
++
U1=140V，U2=-90V，U3=60V， U4=-80V，U5=30V。
U1 1
--
I1
+ I3
U3 3
-
-
U2 2 I2 +
元件1： 电压向下、电流向上，二者相反，故为电源
请完成后面4个未知元件的判断！
+-
+
-
U4 4
+
例1：在下图中，判断5个元件代表电源还是负载？电压和 电流的参考方向如图中所示，通过实验测量得知
I1=-4A U1=140V I2=6A U2=-90V I3=-10A U3=60V U4=-80V U5=30V
-
U4 4
+
-
U5 5
+
+ U1 1 I1
-
+ I3
U3 3
-
-
U2 2 I2 +
思路1：画出元件电压、电流的实际方向，若关联为负载， 非关联为电源。
（直流？交流？）
二、电压
1. 定义：
电场力把单位正电荷从电场中的一点移到另一点所做的功
2.电压的大小
电压计算：
U AB
WAB Q
3.电压的方向
电压的实际方向：习惯上规定从高电位点指向低电位点，即 电压降的方向。
电压的参考方向：电路中人为假定电压的方向。
参考方向与实际方向的关系？
U 参考方向
＋
－
U 参考方向
＋
－
＋ U 实际方向 －
U 参考方向
＋
－
－ U 实际方向 +
参考方向与实际方向一致，电压值为正值。 参考方向与实际方向相反，电压值为负值。
U>0 U<0
4.参考电压的表示方法
U 参考方向
＋
－
＋
U－
正负号 a R b U
箭头 aR b
双下标 Uab
电压参考方向是假设的方向，可以任意选定。为了方 便，常和电流取一致的参考方向，称为关联参考方向，否 则称为非关联方向。
（1）大小描述：用电流强度来衡量电流强弱，在数值上等于 单位时间内通过导体横截面的电荷量。
（2）电流计算：
IQ t
1mA 103 A 106 kA
1A 103 mA 106 A
恒定电流
3. 电流的方向
实际方向： 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向
参考方向：电路中人为假定的电流方向。
在复杂电路中难于判断元件中电流的实际方向，电流如何求解？
电路的基本物理量
一、电流
1. 定义：电路中带电粒子有规则地定向移动形成电流。
关键词一：带电粒子
{ 带电 金属导体中的自由电子
粒子 电解液中的正、负离子
关键词二：有规则的定向移动 例如：金属导体中的自由电子在 常态下做无规则热运动，若导体 两端加上电源，自由电子会在电 场力的作用下，做定向运动。
2.电流的大小
B (c)
UAB＝VA－VB＝2V
电压与参考点的选择无关，电位与参考点的选择有关。
五、电能和电功率
1.电能
（1）定义：在时间t内电荷受电场力作用从A点经负载移到B 点，电场力所作功，即t时间内所消耗（或吸收）的电能。