电路基础第一章
《电路分析基础》第一章电路的基本概念和定律练习题
第一章电路的基本概念和定律一、填空题学号：姓名：1、由金属导线、电气及电子部件按一定的连接方式所组成的导电回路称为。
由理想电路元件按一定方式相互连接而构成的电路，称为。
2、仅能够表现为一种物理现象且能够精确定义的元件，称为。
集总假设条件是：电路的＜＜电路工作时的电磁波的波长。
3、电流的实际方向规定为运动的方向。
引入后，电流有正、负之分。
4、电场中a、b 两点的称为a、b 两点之间的电压。
元件端子有关的电压和电流之间的关系，称为。
5、线性电阻元件的伏安特性曲线是通过坐标的一条直线。
线性电阻的伏安关系满足。
6、关联参考方向是指电流的参考方向与电压方向一致。
求电路中两点之间的电压与无关。
7、电阻两端开路时其上为零，电阻短路时其两端为零。
8、受控源是一种双口元件，它含有两条支路：一条是控制支路，另一条是支路。
受控源不能独立存在，若为零，则受控量也为零。
9、流过同一电流的路径称为。
内部不再含有其他回路或支路的回路称为。
10、KCL 的分析对象是电路中的任一，KVL 的分析对象是电路中的任一。
二、选择题1、电路如图1所示，电压U 等于（）。
A、-2VB、-4VC、2V D 、4V图 1A、-2VB、2VC、-4V D 、4V3、电路如图3所示，电流I 等于（）。
A、1AB、2AC、3A D 、4A4、电路如图4所示，电流I 等于（）。
A、2AB、-2AC、1A D 、-1A5、电路如图5所示，电流I 等于（）。
A、1AB、-1AC、0.6A D 、-0.6A6、电路如图6所示，电流I 等于（）。
A、1AB、0.5AC、-0.5A D 、-1A7、电路如图7所示，电流I 等于（）。
A、1AB、2AC、-2A D 、-1A图 2图 3图 4图 5图 6 图 7A、1VB、2VC、3V D 、4V9、电路如图9所示，电流I 等于（）。
A、1AB、2AC、3A D 、4A10、电路如图10所示，电流I 等于（）。
A、1AB、2AC、3A D 、4A图 8图 9图10。
电路分析基础第一章 电路模型和电路定律
+
–
+
–
+
实际方向
实际方向
+
U >0
U<0
上页
下页
电压参考方向的两种表示方式
(1) 用正负极性表示
+
(2) 用双下标表示
U
A
UAB
B
UAB =UA- UB= -UBA
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3. 关联参考方向 元件或支路的u，i 采用相同的参考方向称之为关联 采用相同的参考方向称之为 参考方向,即电流从电压的“+”极流入,从“-” 极流出该元件。反之，称为非关联参考方向。 极流出该元件
P6吸 = U 6 I 3 = (−3) × (−1) = 3W
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注
对一完整的电路，发出的功率＝吸收的功率
3. 电能（W ,w）
在电压、电流一致参考方向下，在t0到t的时间内 该部分电路吸收的能量为
w(t0 , t ) = ∫ p (τ ) dτ = ∫ u (τ )i (τ ) dτ
t0 t0
电源 Sourse
灯 Lamp
RS US 电路模型
R
Circuit Models 干电池 Battery
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电路理论中研究的是 理想电路元件构成的电路（模型）。
电路模型，不仅能够反映实际电路及 其器件的基本物理规律，而且能够对 其进行数学描述。这就是电路理论把 电路模型作为分析研究对象的实质所 在。
干电池 Battery 电路理论中，“电路”与“网络”这两个术语可通用。“网络” 的含义较为广泛，可引申至非电情况。
例：手电筒电路
开关 灯泡
10BASE-T wall plate
电路基础第1章习题解答.docx
第一章 电路的基本概念和基本定律习题解答1-1 题 1-1 图所示电路，求各段电路的电压U ab 及各元件的功率，并说明元件是消耗功率还是对外提供功率2Ab 1Ab a-8Aba- a+6V+-8V-+-10V -(a)(b)(c)-2Aba-1Aa-2Aa+ -b-+ b--6V+-8V 16V (d)(e)(f)题 1-1 图解 根据功率计算公式及题给条件，得（ a ） U =6V, P =6×2= 12W消耗功率ab（ b ） U ab =-8V ， P =1×(-8)=-8W 提供功率（ c ） U ab =-10V, P =-(-8) (-10)=-80W提供功率（ d ） U =-8V, P =-(-2)(-8)=-16W提供功率ab（ e ） ab =-(-6)=6V,=-(-1)(-6)=-6W提供功率UP（ f ） U ab =-16V, P =(-2)16=-32W提供功率1-2 在题 1-2 图所示各元件中， 已知：元件 A 吸收 66W 功率，元件 B 发出 25W 功率； 元件 C 吸收负 68W 功率，求 i 、 u 和 i 。
ABCi A-5Ai CＡ--Ｂ++C-+u B-4V6V题 1-2 图解 根据题意，对元件A ，有A=6 A =66,i A==11APi对元件 B ，有B=-5 B =-25,B==5VP uu对元件 C ，有P C =-4 i C =-68, i C ==17A1-3 题 1-3 图所示电路中， 5 个元件代表电源或负载。
通过实验测量得知： I 1=-2A ，I 2=3A ， I 3=5A ， U =70V ，U =-45V ， U =30V ， U =-40V ， U =-15V 。
1 2 3 45（１）试指出各电流的实际方向和各电压的实际极性 （２）判断那些元件是电源；那些元件是负载（３）计算各元件的功率，验证功率平衡U 4U 5I 1+-４+-I3-+５+-I 2++++-+U1 １U 3３U2 ２----+ -题1-3 图解（ 1）图中虚线箭头为各支路电流的实际方向。
第一章电路基础知识中专
§1—4 电功和电功率
1.理解电功、电功率的概念。 2.掌握电功、电功率和焦耳热的计算方法。 3.能正确识读电气设备所标额定值的含义。
一、电功 电流做功的过程，实质上就是将电能转化为其 他形式的能的过程。
电流所做的功，称为电功，用字母W 表示。电
流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电
压U 、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积,即:
电路的组成
一、电路各组成部分的功能 1、电源是把其他形式的能量转换为电能的装置。 2、负载是消耗电能的装置, 也称为用电器。负 载的作用是把电能转换为其他形式的能量。 3、控制装置及导线用于连接电源和负载,使它 们构成电流的通路,把电源的能量输送给负载, 并根据需要控制电路的通、断。 4、 保护装置保证电路的安全运行。
之间的电压,即Uab=Ua-Ub,故电压又称电位差。
电路中某点的电位与参考点的选择有关，但 两点间的电位差与参考点的选择无关。
3. 电动势
电源力将单位正电荷从电源负极经电源内部移到 正极所做的功称为电源的电动势，用E 表示，单位 为伏特(V)。
电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路 时两极间的电压。电动势的方向规定为在电源内 部由负极指向正极。
遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段 电路电压与电流的比值为常数。
即： RU常数 I
电路端电压与电流的关系称为伏安特性。
线性电阻的伏安特性
I/A
是一条过原点的直线。
o
U/V
线性电阻的伏安特性
电源与负载的判别
(1) 根据 U、I 的实际方向判别
电源：
U、I 实际方向相反，即电流从“+”端流出，
例: 应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。
电工学 电路基础简明教程 第1章
第一章 电路的基本概念与定律
功 率 的 计 算 1) u、i取关联参考方向
2) u、i取非关联参考方向 p吸 =－ u i 例 U = 5V， I = - 1A i + u –
+
u
i
p吸 = u i
例 U = 5V， I = - 1A
–
P吸= UI = 5× (-1) = -5 W p吸< 0 ，说明元件实际发出功率 5W
第一章 电路的基本概念与定律
单位时间内电流做的功称为电功率，用“P ”表示： UIt W P = t = t = UI 国际单位制 U ：V，I：A，电功率P用瓦特W。 用电器铭牌数据上的电压、电流值称额定值， 所谓额定值是指用电器长期、安全工作条件下的最 高限值，一般在出厂时标定。其中额定电功率反映 了用电器在额定条件下能量转换的本领。
第一章 电路的基本概念与定律
例、 右下图电路，若已知元件吸收功率为－20W， U I + 电压U=5V，求电流I。
元件
解： 由图可知UI为关联参考方向，因此: P －20 I= －4A U = 5 = 例、右下图电路，若已知元件中电流为I=－100A， 电压U=10V，求电功率P，并说明元件是电源 还是负载。 解：由图可知UI为非关联参考方向，因此: P = UI = 10×(-100) = 1000W 元件吸收正功率，说明元件是负载
+
U E
RL
_
b
–
电位V是相对于参考点的电压。参考点的 电位:Vb=0；a点电位： Va=E-IR0=IR
第一章 电路的基本概念与定律
为描述和表征电荷与元件间能量交换的规模及 大小，引入电路物理量电压、电位和电动势。 Wa－Wb 电压的定义式为： Uab = q 电位的定义式为： Va = 电动势的定义式为： 单位换算： Wa－W0 q 三者定义式 的形式相同 因此它们的 单位相同
电路基础(第1章 电路的基本概念和基本定律)
8
电流参考方向：当不能确定电流的方向时， 电流参考方向：当不能确定电流的方向时，可自定义方 作为电路分析时的采用的方向。 向，作为电路分析时的采用的方向。
a
i
b
参考方向与实际方向的关系： 参考方向与实际方向的关系： 1）当电流的值为正值，参考方向 当电流的值为正值， 与实际方向一致。 与实际方向一致。
b I1 I2 R6 I5 d + E3 _ R3 电路： 电路：电子器件按照一 定方式组合起来所构成 的通路。 的通路。较复杂的电路 c 称为网络。
a I4 I3
I6
南昌工程学院
理想电路元件： 理想电路元件：根据实际器件的主要电磁性能引入一 些由数学定义的假想电路元件。如电阻元件， 些由数学定义的假想电路元件。如电阻元件，电容元 电感元件。 件，电感元件。 模 用元件或组合模拟实际电路的器件。 型：用元件或组合模拟实际电路的器件 I 电 池 灯 泡
15
物理量正方向的表示方法
I
电 池
灯 泡 E
a R b
+ _
Uab
正负号
a
+
u b _ u b
电压
电流： 电流：从高电位 指向低电位。 指向低电位。 I R
箭
头 a
双下标
低电位在后） 南昌工程学院
Uab（高电位在前， + 高电位在前，
-
电路分析中的假设正方向（参考方向） 假设正方向 正方向（
南昌工程学院
9
1.2.2 电压、电位、电动势 电压、电位、
1、电压
单位正电荷在电场中移动时，能量的减少量。 单位正电荷在电场中移动时，能量的减少量。能量的变 化与两点之间的位置有关，而与移动路径无关。 化与两点之间的位置有关，而与移动路径无关。
电路基础黄学良
1、 电功率：单位时间内电场力所做的功，即
p dw dt
u dw , i dq
dq
dt
p dw dw dq ui dt dq dt
功率的单位：W (瓦) 能量的单位： J (焦)
(Watt，瓦特) (Joule，焦耳)
当 u,i 的参考方向一致时，p表示元件吸收的功率；
当 u,i 的参考方向相反时，p表示元件发出的功率。
本书所说的电路均指非时变集中电路，而且又都是已完 成器件建模的实际电路的理想模型，重点为非时变集中线 性电路。
1.2 电路的主要物理量
电路中的主要物理量主要有：电流、电压、电荷、磁链、
电功率、电能等，相应的符号是i、 u 、q 、、p、w。
1.2.1 电流及其参考方向
1. 电流 (current)：带电质点的运动形成电流。
电路模型：将实际电路中的元件由元件的模型（理想元件
及其组合）来代替，就可得到实际电路的电路模型。简称
电路。
*电路模型是由理想电路元件构成的。
例.
电 池
10BASE-T wall plate
开关 灯泡
导线
实际电路
电路模型(电路)
1.1.3 两条公理和一条假设
本书所论述的电路分析遵循两条公理和一条假设。
1.5 V Ubc= b–c c = b –Ubc= –1.5–1.5= –3 V
b
Uac= a–c = 0 –(–3)=3 V
1.5 V (2) 以b点为参考点，b=0
c
Uab= a–b a = a +Uab= 1.5 V
Ubc= b–c c = b –Ubc= –1.5 V
Uac= a–c = 1.5 –(–1.5) = 3 V
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回路：abda、 bcdb、 … ...
几个？ 7
§1.7 电路中电位的概念及计算
电位：在电路中为方便起见，常用电位表示各处
电压。所谓电位是指电路中某一点相对于参考点
而言的电压。
a
a
1Ω
1Ω
b 5A
b 5A
a 点电位： Va = 5V b点电位：Vb= -5V
U2 = U1 − 1
U1
+
U1 − 1 2
−
3
− U1 3
=
0
U1
=
9V 11
例4 如图，已知R1=0.5kΩ，R2=1kΩ，R3=2kΩ，uS=10V，电 流控制电流源的电流iC=50i1。求电阻R3两端的电压u3。
i1
; i2 − iC = 0
+
R1
++
i2 = i1 + iC = 51i1
U= -4、I=2A
§1.4 欧姆定律
I
I
I
U
R
U
R
U
R
U = IR U = − IR U = − IR
注意：用欧姆定律列方程时，一定要在图中标 明正方向。
广义欧姆定律
(支路中含有电动势时的欧姆定律)
RI
+ E_
提问: I的方向反过来呢？
a
Uab = IR + E
Uab
b
I = U ab − E R
若短路，电流很大，可能烧毁电源。
i
u
Us
r
实际电压源
u u=US–ri
Us
0
i
4. 功率：
第一章 电路基础知识
第一章 电路基础知识§1-1电流和电压一、填空题1．_ ___流通的路径称为电路，通常电路是由__ __、__ __、__ __和__ __组成。
2．习惯上规定__ __电荷移动的方向为电流的方向，因此，电流的方向实际上与电子移动的方向___ _。
3．金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向__ __。
4．电流分__ __和 两大类，凡____ ___ _的电流称为_ ___，简称 ；凡 的电流称为 ，简称 。
．5．若3 min 通过导体横截面的电荷量是1.8 C ，则导体中的电流是 A 。
6．测量电流时，应将电流表__ __接在电路中，使被测电流从电流表的__ __接线柱流进，从__ __接线柱流出；每个电流表都有一定的测量范围，称为电流表的__ __。
7．电压是衡量__ __做功能力的物理量；电动势表示电源____ __的能力。
8．电路中某点与__ __的电压即为该点的电位，若电路中a 、b 两点的电位分别为a U 、b U ，则a 、b 两点间的电压ab U =__ __；ba U = 。
9．参考点的电位为__ __，高于参考点的电位取__ __值，低于参考点的电位取_ ___值。
10.电动势的方向规定为在电源内部由__ __极指向 极。
11．测量电压时，应将电压表和被测电路__ __联，使电压表接线柱的正负和被测两点的电位__ __。
12.如图1-1所示，电压表的a 应接电阻的_ __端，b 应接电阻的__ __端。
电流表的a 应接电阻的__ __端。
一、判断题( )1．导体中的电流由电子流形成，故电子流动的方向就是电流的方向。
( )2．电源电动势的大小由电源本身性质所决定，与外电路无关。
( )3．电压和电位都随参考点的变化而变化。
图1-1( )4．我们规定自负极通过电源内部指向正极的方向为电动势的方向。
． 三、问答题1．电路主要由哪些部分组成？它们的主要功能是什么？2．简述电压、电位、电动势的区别。
电路基础-第1章 电路的基本概念
I
i
当它向外电路提供电流时，它的端电压U总是小于US ， 电流越大端电压U 越小。
31
实际电流源模型
BUCT
一个实际电流源，可用一个电流为 iS 的理想电流源和一个 内电导 Gs 并联的模型来表征其特性。Gs: 电源内电导,一般很小。 iS
Gs i I + u U _
U
iS=IS时，其外特性曲线如下：
#对于25W的灯泡，则电流 I=P/U=25/220=0.114A; #对于1000W的电炉子，则电流 I=P/U=1000/220=4.55A;
26
二、 理想电流源：
光电池、光电管 iS
BUCT
电源输出电流为iS，其值与此电源的端电压u 无关。
电路符号:
特点： (a) 电源电流由电源本身决定，与外电路无关；
第一章 电路的基本概念 （ basic concepts of circuit )
重点：
1.电流和电压的参考方向
2. 电路元件特性
BUCT
3. 基尔霍夫定律
1
第一章 电路的基本概念
1.1 电路和电路模型 1.2 电路的基本物理量 1.3 电功率和电能量 1.4 无源二端元件 1.5 有源二端元件 1.6 受控源 1.7 运算放大器 1.8 基尔霍夫定律
1、等效电压源和等效电流源
电压源的串并联
串联: n个电压源的串联，可以用一个电压源等效替代。
例：
+ 12V _ _
º + 9V_ º
º
3V
+
º
28
电流源的串并联 并联：n个电流源的并联可以用一个电流源等效替代。 º iS1 iS2 iSk º iS º º
第一章 电路基础知识—知识点
第一章 电路基础知识一、电路1、电路的组成：电源+开关+负载+导线二、电流1、电流的方向：正电荷移动的方向2、单位：安培/安，用字母A 表示。
3、分类：直流电【恒流源（a ）、脉动直流电（b ）】、交流电（c ）4、测量：1）交直流分开测；2）必须串联在电路中；3）直流电需注意“+”，“—”；4）注意量程三、电压、电位和电动势1、电压、电位和电动势的单位：均为伏特/伏，用字母V 表示。
*2、电压：任意2点间的电位差。
（电压即电位差）*3、电位：某一点与参考点之间的电压。
（参考点的电位默认为0V ，比如接地时）【重点】4、电位与电压的区别⎩⎨⎧考点无关；电压：两点间电压与参考点的不同而改变；电位：某点的电位随参 【例】：有两块积木，A 和B ，A 在第7块，B 在第3块（类比：A 的电位U A =7V ， B 的电位U B =3V ，而U AB =U A -U B =7-3=4V ）；若将最底的一块积木去掉，则此时A 在第6块，B 在第2块（类比：A 的电位U A =6V ， B 的电位U B =2V ，而U AB =U A -U B =6-2=4V ）【重点】5、电动势与端电压：对电源来说，既有电动势，又有端电压。
由于内阻的存在，电动势比端电压大一点点，只有当电路开路时，两者才相等。
⎩⎨⎧正极方向：从电源负极指向只存在与电源中电动势 ⎩⎨⎧负极方向：从电源正极指向存在于外电路中端电压 6、测量：1）交直流分开测；2）必须并联在电路中；3）直流电需注意“+”，“—”；4）注意量程四、电阻1、电阻概念：对电流的阻碍作用；用R 表示，单位为Ω2、在温度不变的情况下，电阻与材料ρ、长度l 和横截面积S 有关，)()()()(2mm S m l m R ⋅Ω=Ωρ 3、根据导电能力分类：导体、绝缘体和半导体五、欧姆定律1、部分欧姆定律：不考虑电源的一段电路)()()(Ω=R V U A I 2、全欧姆定律：含有电源的闭合电路)()()()(Ω+Ω=r R V U A I 3、电源电动势：内外U U E +=4、电路的三种状态：断路、通路和短路（生活中避免，但有用其他用途）六、电功与电功率1、电功：电流做的功，用W 表示，单位是焦耳（J ）。
第一章 电路基础知识
课题第一章电路的基本概念教学目标1．掌握电路的组成及其作用，电气符号。
2．理解电流产生的条件，掌握电流的计算公式。
3．理解电流的概念、方向，掌握电流的测量。
4．掌握电压、电位和电动势的计算方法和他们的测量以及他们三者之间的关系。
5．了解电阻的概念和电阻与温度的关系，掌握电阻定律以及电阻的测量。
6．掌握欧姆定律和电路的三种状态。
7．理解电能和电功率的概念。
8．掌握焦耳定律以及电能、电功率的计算。
教学重点1．电路各部分的作用，电流的计算公式和电流的测量。
2．电压、电位和电动势的计算方法和他们的测量以及他们三者之间的关系。
3．电阻定律以及电阻的测量，欧姆定律及电路的三种状态。
4．焦耳定律以及电能、电功率的计算，实际功率的计算。
5．额定功率与实际功率的关系。
教学难点1．电流产生的条件，对电路的三种状态的理解。
2．R与U、I无关，温度对导体电阻的影响。
3．额定功率与实际功率的关系。
教学课时16课时教学内容课题§1－1 电流和电压教学目标1．电路的组成及其作用，电气符号。
2．理解电流产生的条件，掌握电流的计算公式。
3．理解电流的概念、方向，掌握电流的测量。
4．掌握电压、电位和电动势的计算方法和他们的测量以及他们三者之间的关系。
教学重点1．电路各部分的作用。
2．电流的计算公式和电流的测量。
3．电压、电位和电动势的计算方法和他们的测量以及他们三者之间的关系。
教学难点1．电流产生的条件和电流的测量。
2．电位的计算方法和测量。
3．电压、电位和电动势三者之间的关系。
讲授式+讨论式+分析式教学形式教学课时8课时教育思想本节内容应与物理联系起来，并进行内容上的比较，注意这不是简单的重复，而是达到温故知新的目的，而且并节内容的图片较多，很直容易理解。
运用公式应灵活，不能读死书，处理生活中的问题也是一样，会随机应变。
新课引入根据初中物理上所学的电路知识，要求学生分析并画出教室里面的日光灯电路和电风扇电路，同时要求学生根据自己所画的电路图分析日光灯电路和电风扇电路的工作原理，老师总结学生的分析并讲解该电路来引入电工基础上的电路内容。
第一章 电路分析基础
u0
u
电流源不能开路！
例1.10: 计算各元件的功率。
i
解:
2A
i iS 2 A
u 5V
产生
5V
u
_
满足：P（产）＝P（吸）
+
+
_
P2 A iS u 2 5 10W
P5V uS i 5 2 10W
吸收
实际电流源 i
伏安特性:
iS
i
u i iS RS
色码电阻
色别 黑 数字 0 误差 棕 1 红 2 橙 3 黄 4 绿 5 蓝 6 紫 7 灰 8 白 9 金 银 本色 I II III 5 10 20
有效数值 ‘0’的个数 1 2 3 4 误差等级 7 5 0
±5 %
6 8 0 0 = 6.8K
±10 %
二. 电阻元件的特性
参考方向与真实方向的关系
a
I(DC) i
(AC)
b b
I1 I2 b b
计算 结果
>0 一致 <0 相反
例1.1: 如何表示1A的电流从a点流向b点。
a
解:
a
a
I1=1A
I2= -1A 电流表
4.电流的测量 电流表要串联接入
被测量支路
电流表
二.电压
1. 电压的大小和极性
（1) 电压大小： 单位正电荷从 a点移到 b 点所获得的能量 u(t)=dw/dq （2) 电压极性： 高电位指向低电位，即电 压降方向。 (3) 电压的单位: 伏特（V) 1V=1000mV 1mV=1000uV
5i1 +
u+
1
解:
第一章 电路基础
第一章 电路的基础知识本章主要讨论电路的基本模型、电路的基本物理量、电路的基本元件。
引进了电流电压的参考方向的概念。
应用欧姆定律、基尔霍夫两定律等对直流电路进行分析。
这些内容是学习电工技术的基础。
我们在分析时先从直流电路出发，得出一般规律，以后再将这些规律和论扩展到交流。
1．1 电路及其主要物理量一、电路的基本概念 1．电路电路是为实现和完成人们的某种需求，由电源、导线、开关、负载等电气设备或元器件组合起来，能使电流流通的整体。
简单地说，就是电流流过的路径。
电路按其功能可分为两类：一类是为了实现电能的传输、分配和转换，例如电炉在电流通过时将电能转换成热能，这类电路称为电力电路。
另一类是为了实现信号的传递和处理。
例如电视机可将接收到的信号经过处理，转换成图像和声音，这类电路称为信号电路。
2．电路的组成图1-1(a)是手电筒的实际电路，它由电池、电珠、开关和金属连片组成。
当我们将手电筒的开关接通时，金属片把电池和电珠连接成通路，就有电流通过电珠，使电珠发光。
这时电能转化为热能和光能。
其中，电池是提供电能的器件，称为电源；电珠是用电器件，称为负载；金属连片相当于导线，它和开关是连接电源和负载，起传输和控制电能作用的，称为中间环节。
3．电路模型实际电路中电气元件的品种繁多，在电路分析中为了简化分析和计算，通常在一定条R L(a)实际电路(b)电路原理图(c)电路模型图1-1 手电筒电路件下，突出实际电路元件的主要电磁性质，忽略其次要因素，把它近似地看作理想电路元件。
例如用“电阻”这个理想的电路元件来代替电阻器、电阻炉、灯泡等消耗电能的实际元件，用内电阻和理想电压源相串联的理想元件组合来代替实际的电池等等。
用一个理想电路元件或几个理想电路元件的组合来代替实际电路中的具体元件，称为实际电路的模型化。
在电路分析中，常用的理想电路元件只有几个，它们可以用来表征千万种实际器件。
由理想电路元件构成的电路称为电路模型。
范世贵主编《电路基础》答案第一章 电路的基本概念与定律
第一章电路的基本概念与定律1－1 求图题1-1所示电路中的未知电流。
(a) （b）图题1-1解（a ）0741=++-i A i 31-=A i 92=（b ） 0251=-+-i 且 011=-+i iAB U i =⨯++541031 又A i 31=A i 41=1－2 求图题1-2所示电路中的电流i o 。
(a) (b) (c) 图题1-2 解图（a ）（b ）:由广义节点的KCL 方程得:00=i图c ：A i 5.134442=⨯+=A i 5.134241=⨯+=A i i i 5.0210=-=∴1－3 写出图题1-3所示电路的伏安关系方程 解(a)iR U U S -= (b)iR U U S += (c)iR U U S --= (d)iR U U S +-=图题1-31－4 图题1-4所示电路，求u ab 解(a)Ai1123=+=Viuab7823=++-=(b)Ai1246=+=Viuab242=+-=图题1-41－5 一个u s ＝10v 的理想电压源，求在下列各情况下它的端电流与输出功率： （1）开路；（2）接10欧电阻；（3）接1欧电阻；（4）短路 解V u s 10= R u I s =R u P s 2=（1）∞=R 时 0=I 0=P（2）Ω=10R A I 1=W P 10=（3）Ω=1R 时 A I 10=W P 100=（4）Ω=0R ∞=I ∞=P1－6 一个i s ＝10A 的理想电流源求在下列情况下它的端电压与输出功率： （1）短路；（2）接10欧电阻；（3）接100欧电阻；（4）开路 解A i s 10= R i U s =R i P s 2= （1）Ω=0R 0=U 0=P（2）Ω=10R V U 100=W P 1000=（3）Ω=100R 时 V U 1000=W P 10000=（4）∞=R 时 ∞=U ∞=P1－7 图题1-7所示电路，求i 1，i 2图题1-7 解321=+i i ,055101021=---i iA i 21=∴,A i 12=1－8 图题1-8所示电路，求i 5，u s图题1-8 解)(063662KVL i =⨯-+⨯)(02KVL i i s =-+A i s 1=∴又)(12262KVL u s =⨯+⨯V u s 34=∴1－9 图题1-9所示电路，求i 3(a)(b)图题1-9 解114545a i i =- ）（，1241050i i =-A i 5.0221b -=-=）（ A i A i 3;521==∴A i i 123-==∴A i i i 8213=+=1－10 写出图题1-10所示电路两种形式的伏安关系，即u ＝f(i),i ＝g(u)图题1-10 解110-=u i a ）（1010+=i u 5.2101b -=u i ）（，2510+=i u 951c +=u i ）（，455-=i u1－11 求图题1-11所示各支路的电流和电压。
电路基础知识1
电路基础
令 G 1/R
G称为电导 电导的单位： S (西) (Siemens，西门子)
则 欧姆定律表示为 i G u . 线性电阻R是一个与电压和电流无关的常数。 伏安特性曲线:
u
R tg 电阻元件的伏安特性为 一条过原点的直线
O
i
电路基础
(2) 电阻的电压和电流的参考方向相反 i R u
在参考方向选定后，电流（或电压） 值才有正负之分。 对任何电路分析时都应先指定各处的 i , u 的参考方向。 例：
I
a
R
b
若 I = 5A ，则实际方向与参考方向一致， 若 I =－5A ，则实际方向与参考方向相反。
电路基础
R
5、关联参考方向： i
+
u
-
• 当电压的参考方向指定后，指定电流从标以电压参考 方向的“+”极性端流入，并从标“—”端流出，即电流
电路基础
1.5 电容元件 (capacitor)
1、电容器
+ + + + ++ ++ +q
– – – – –q
-- --
线性定常电容元件：任何时刻，电容元件极板上的电 荷q与电流 u 成正比。
2、电路符号
C
电路基础
3. 元件特性 与电容有关两个变量: C, q i 对于线性电容，有： q =Cu
(1) i的大小与 u 的变化率成正比，与 u 的大小无关；
(2) 电容在直流电路中相当于开路，有隔直作用； (3) 电容元件是一种记忆元件； (4) 当 u，i为关联方向时，i= Cdu/dt；
u，i为非关联方向时，i= –Cdu/dt 。
电路分析基础第一章
I =－2A
在求解电路中的电流时，应该首先选定电流的 参考方向（正方向），然后根据假设的电流方向进 行分析求解。 若求得I > 0，则电流的实际方向与参考方向一致 若求得I < 0，则电流的实际方向与参考方向相反
二、受控源的类型
电压控制电压源（VCVS） 电压控制电流源（VCCS） 电流控制电压源（CCVS）； 电流控制电流源（CCCS）
三、受控源的符号
＋ u1 ＋ ＋ u1 －
u1
－
＋
u1
－
电压控制电压源
电压控制电流源
i1
i1
－
i1
gi1
电流控制电压源
电流控制电流源
1-4 基尔霍夫定律
在电路理论中，电路元件的电压、电流受自身伏安关系的 约束。当各元件联接成一个电路以后，电路中的电压、电流除 了必须满足元件自身的约束方程以外，还必须同时满足电路结 构的约束。这种约束体现为基尔霍夫的两个定律，即基尔霍夫 电流定律（Kirchhoff’s Current Law)，简写为KCL）和基尔 霍夫电压定理（Kirchhoff’s Voltage Law)，简写为KVL。
1-2 电路的基本变量
1-2-1 电流
一、电流的定义
电荷的定向移动形成电流，电流的大小 用电流强度来描述，符号为I或i。电流强度 定义为电位时间流过导体横截面的电量，即
dq i dt
如果电流的大小方向随时间变化，称为交流电 流；若电流的大小方向不随时间变化，称为直流电 流。在这种情况下，通过导体横截面的电量Q与时间 t呈正比，即
i iS u / RS
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波长 = 3×105 0.0210–6 = 6 m 一般电路尺寸均与 可比。不能视为集总参数电路。
1.1.4 电路的分类
电路
分布参数电路 非线性电路
时变电路 非时变电路
电阻性电路 动态元件电路 电阻性电路 动态元件电路
要满足如下条件：即实际电路的尺寸必须远小 于电路工作频率下的电磁波的波长。
已知电磁波的传播速度与光速相同，即 v=3×105 km/s (千米/秒)
(1) 若电路的工作频率为f=50 Hz，则 周期 T = 1/f = 1/50 = 0.02 s
波长 = 3×105 0.02=6000 km 一般电路尺寸远小于 。能用集总参数电路模拟。
电流的大小用电流强度表示：单位时间内通过导体横 截面的电量。
def Δ q dq i(t) lim
Δ t0 Δ t dt
单位：A (安) (Ampere，安培)
当数值过大或过小时，常用十进制的倍数表示。
国际单位制(SI)中，一些常用的十进制倍数的 表示法如下：
符号 T G M k c m n p 中文 太 吉 兆 千 厘 毫 微 纳 皮 数量 1012 109 106 103 10–2 10–3 10–6 10–9 10–12
尺寸，若电路或器件的最大尺寸d与工作电流电磁波的 波长比较，满足d <<时，则此电路或器件可看成集 中在空间一点，即它的实际几何尺寸不影响电路中的 电磁关系，这就是“集中假设”，或称“集总假设”
集总参数电路：由集总参数元件构成的电路。
*与分布参数电路相对。本课程主要针对集中参数电路。 一个实际电路要能用集总参数电路模拟，
第一章 电路的基本概念和电 压、电流约束关系
1.1 电路的基本概念 1.2 电路的主要物理量 1.3 电路的无源元件 1.4 电路的有源元件 1.5 常用多端电路元件介绍 1.6 基尔霍夫定律
1.1 电路的基本概念
电荷定向移动形成电流（Current） 电流流过的路径称为电路（Circuit）
1.1.1 电路的组成及其功能
电路模型：将实际电路中的元件由元件的模型（理想元件
及其组合）来代替，就可得到实际电路的电路模型。简称
电路。
*电路模型是由理想电路元件构成的。
例.
电 池
10BASE-T wall plate
开关 灯泡
导线
实际电路
电路模型(电路)
1.1.3 两条公理和一条假设
本书所论述的电路分析遵循两条公理和一条假设。
1.2.2 电压（Voltage）及其参考方向
质所设想的具有某种单一电磁性质的元件，其u，i 关系可用简单的数学式子严格表示。 理想元件的分类： 按其性质分：线性元件和非线性元件 按其与时间的关系分：时变元件和非时变元件
按其在电路中的作用分：有源元件和无源元件
按其对外连接个数分：二端元件、三端元件、多端元件等
2. 电路模型
实际电路元件的模型：将实际电路元件由理想元件及其组合 来模拟，使得与实际元件具有基本相同的电磁性质。
电荷有正负之分，正或负 电荷定向流动都形成电 流，规定正电荷流动的方向为电流的方向。
对于比较复杂的电路，很难凭观察来确定各条支路中电 流的实际方向。 故引入参考方向。
２．电流的参考方向
+
10V
10k
电流为1mA
不正确
因为电流有大小，又有方向
元件(导线)中电流流动的实际方向有两种可能: 实际方向
集中电路 线性电路
时变电路
电阻性电路 动态元件电路
非时变电路
电阻性电路 动态元件电路
需要说明的是:
从不同的角度，电路有不同的分类，并可由此得出不同 的电路名称。
按电路中的电流是否随时间变化，可分成直流电路和 交流电路，交流电路中又分为正弦交流电路和非正弦 交流电路。
若按电路的用途分有放大电路、整流电路、滤波电路、 振荡电路等。
实际方向
参考方向：任意选定一个方向即为电流的参考方向。
i
参考方向
A
B
大小(绝对值)
这时，代数量可以表示考方向与实际方向的关系：
i
参考方向
i
参考方向
实际方向
i>0
实际方向
i<0
电流参考方向的两种表示：
• 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。 • 用双下标表示：如 iAB , 电流的参考方向由A指向B。
2、处理与传递信号，要求在处理与传递过程 中失真小，灵敏度高 。
*电路实现任何一种功能，都需要有电源或信号源，它 是电路中产生电压或电流的动力，称为激励。 由激励在电路各部分产生的电压或电流称为响应。
1.1.2 电路模型 (circuit model)
1. 理想电路元件：根据实际电路元件所具备的电磁性
本书所说的电路均指非时变集中电路，而且又都是已完 成器件建模的实际电路的理想模型，重点为非时变集中线 性电路。
1.2 电路的主要物理量
电路中的主要物理量主要有：电流、电压、电荷、磁链、
电功率、电能等，相应的符号是i、 u 、q 、、p、w。
1.2.1 电流及其参考方向
1. 电流 (current)：带电质点的运动形成电流。
发
升压
输电线 降 压
电
机
变压器
变压器
电灯 电动机
…
在火力发电厂中，发电机由汽轮机带动运转，将机械能转 换成电能，经变压器将电压升高，由输电线送往用电地 方，再经变压器将电压降低，送至各种用电设备，把电 能转换成热能、光能、机械能等。
电路的主要功能及基本要求为：
1、转换与传输能量，要求在转换与传输过程中损 耗小，效率高；
1、电荷守恒
电荷在电路中作定向移动形成电流。在运动过程中经 过各个电路元件，在有的元件上吸收能量，有的元件 上放出能量。实践证明，电荷的数量在运动过程中保 持不变，即电荷守恒。
2、能量守恒
电路是转换与传输能量的装置，在转换与传输过程 中遵循能量守恒定律。
3、集中假设
集中假设：实际电路及其器件在空间上有一定的几何
电路主要由电源、负载、连接导线及开关等构成。 电源和负载是构成任一完整电路的两个基本部分。 电源(source)：提供能量或信号。 比如发电机、电池、电
信号发生器等。
负载(load)：用电设备。将电能转化为其它形式的 能量，或对信号进行处理.
导线(line)、开关（switch)等：将电源与负载接成通路.