1电路及其分析方法

（二）理想电源元件 1.理想电压源
恒压源
+ US
-
U
US
O
I
+ U=定 值
-
I
2.理想电流源 恒流源
I=定 值 +
IS
U
-
U
O
I
IS
1-3 电压和电流的参考方向
I=0
a
+S
E
_ U0
U
R
R0
b
电路中的箭头方向为电压与电动 势和电流的参考方向.
电路中物理量的正方向(参考方向)
物理量的正方向： 实际正方向
1-1 电路的作用与组成部分
电路—电流流经的闭合路径（由电工设备和元 件
组成）。 一. 电路的组成— •电源（信号源）
•中间环节 •负载
二. 电路的作用—传输和转换电能； 传递和处理信号。
一. 电路的组成：
电源：将非电能转换成电能的装置 (干电池,蓄电池,发电机)或信号源。
中间环结：把电源与负载连接起来的部分 (连接导线,开关)
(信号源)
信号转换、放 大、信号处理
(中间环节)
接受转换信 号的设备
(负载)
电路分析—在已知电路结构与元件参数情 况下研究电路激励与响应之间 的关系。
激励—推动电路工作的电源的电压或电流。 响应—由于电源或信号源的激励作用，在
电路中产生的电压与电流。
1-2 电路的模型
将实际元件理想化，由理想化的电路
第1章 电路及其分析方法
本章要求:
1.理解电压与电流参考方向的意义；
2. 理解电路的基本定律并能正确应用； 3. 了解电路的有载工作、开路与短路状态，
理解电功率和额定值的意义；
4. 会计算电路中各点的电位 5. 掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等
电路的基本分析方法。 6. 了解实际电源的两种模型及其等效变换。
c.双下标
E
U 电压与电动势规定正方向相反时 E=U
E
U 电压与电动势规定正方向相同时 E= -U
由以上关系可以看出：电压源可由一个大小相等， 方向相反的外加电压表示。
例： E
U
U
(U=E)
实际方向与参考方向的关系
实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；
实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。
U、I 参考方向相同时， U、I 参考方向相反时，
+
U=IR
+
U = – IR
U IR
U
–
–
表达式中有两套正负号：
IR
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。
例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。
+
UI 6V 2A
R
– (a)
+
U 6V
I R
– –2A
(b)
解：对图(a)有, U = IR 所以 : RU63Ω I2
对图(b)有, U = – IR 所:以 RU63Ω I 2
电路分析中的假设正方向(参考方向）
问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量
的实际方向，电路如何求解？
电流方向 AB？
3 -2 1
1A
（实际方向与假设方向一致）
U ab 1 V
IR
1 2 1
1A
（实际方向与假设方向相反）
提示
(1) 方程式U/I=R 仅适用于假设正方向一致的情况。
(2) “实际方向”是物理中规定的，而“假设 正方向” 则
是人们在进行电路分析计算时,任意假设的。 (3) 在以后的解题过程中，注意一定要先假定“正方向”
IR
UR
已知：E=2V, R=1Ω
U
b E
Uab
求： 当Uab分别为 3V 和 1V 时，IR=?
解： (1) 假定电路中物理量的正方向如图所示； (2) 列电路方程：
UabURE URUabE
IR
UR R
UabE R
R a
IR
UR
U
b E
Uab
IR
Uab E R
(3) 数值计算
U ab 3V
IR
E1
A IR B R
电流方向 BA？
E2
解决方法
(1) 在解题前先设定一个正方向，作为参考方向；
(2) 根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关 系的代数表达式并计算；
(3) 根据计算结果确定实际方向： 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。
例
R a
例： I aR b
+U–
若 I = 5A，则电流从 a 流向 b；
若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。 若 U = 5V，则电压的实际方向 从 a 指向 b；
aR 注意：
b 若 U= –5V，则电压的实际方向 从 b 指向 a 。
在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有正负 之分。
欧姆定律
电工技术
绪论
一、电能的应用
电能应用在工业、农业及国民经济 各部门，在日常生活中也是不可缺少的。
1. 电能的优越性 （1）便于转换
（2）便于传输
（3）便于控制
2. 不足之处 难于储存
二 、课程的目的和学习方法
目的—获得电的基本理论知识，为 今后的学习和工程技术研究打下基础。
方法—掌握好物理概念（多看参考 书）；多做习题。
负载：将电能转换成非电能的用电设备 (电灯,电炉,电动机)
电路的组成
I
电 池
灯 泡
+ E RU
_
电源
负载
二. 电路的作用 1. 电能传输和转换
发电机 升压变压器
降压变压器 电灯电炉
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. 信号的传递和处理
话筒
放大器
扬声器
将语音转换 为电信号
假设正方向 实际正方向：
物理中对电量规定的方向。
假设正方向（参考正方向）： 在分析计算时，为了解题方便，对物理量
任意假设的参考方向。
物理量的实际正方向
一、电流
电流方向—正电荷运动的方向（实际方向）。 电流参考方向—任选一方向为电流正方向。
例：
a
I
ba
I
b
正值
负值
Iab = - Iba
二、电压 电压方向—由高电位端指向低电位端（实际方向）。
元件组成ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电路。 例如：
理想化 导线
理想化
I
电源
今后我们分析的都是 电路模型，简称电路。
+ E RU
_
理想化 元件
电路模型: 由理想元件组成的电路.
（一）理想无源元件(线性元件) 1.电阻: 电路中消耗电能的理想元件 2.电容: 电路中储存电场能的理想元件 3.电感: 电路中储存磁场能的理想元件 线性电路: 由线性元件和电源元件组成的电路.
电压参考方向—任选一方向位为电压正方向。
电压表示方法： U
+U -
a Uab b Uab = -Uba
关联正方向： U I
关联正 方向
U 非关联 正方向
I
三、电动势
电动势的方向—电位升高的方向（实际方向）。 电动势的参考方向—任选一方向为电动势的正方向。 电动势的表示方法：
a.箭头 b.正负号 电动势和电压的关系：