电路模型
干电池是电源元件，用电动势 E 和内阻 R0 的串联 组合表示；
电珠主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参数
为电阻R； 筒体用来连接干电池和电珠，其电阻忽略不计，认为
是无电阻的理想导体。
开关用来控制电路的通断。
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说明:
(1) 理想电路元件：只反映一种电磁现象。
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说明：（1） KCL实质上是电流连续性的体现。
（2） KCL给各支路电流加上了线性约束。
（3） 在应用KCL时，必须先指定各支路电流的参考方向。
2．推广
KCL通常用于结点，但对包围几个结点的闭合面
(广义结点)也适用。
例：
广义结点
IA
A
IAB
ICA
IB
C IC B IBC
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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)
解：对图(a)有, U = IR
U 6V
I R
– –2A
(b)
所以: R U 6 3Ω I2
对图(b)有, U = – IR 所以: R U 6 3Ω I 2
物理量
电流 电压 功率
定义
i dq dt
u dw dq
p dw dt
实际方向
正电荷运动 的方向
电位降低的 方向
国际单位
备注
A（安培） 直流电流（压） 或恒定电流（压）
V（伏特） 用大写字母表示： I（U）
W（瓦特）
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2. 电压和电流的参考方向
(1) 参考方向 在分析与计算电路时，对电压和电流任意假定的
5 1
1
5
I= 0
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1.6.2 基尔霍夫电压定律(KVL定律)
1．定律内容
“在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各 段电压的代数和恒等于零。” ( U = 0)
列方程前，需任意指定一个回路的绕行方向，支路电压的参 考方向与回路的绕行方向一致，前面取“+”号，否则取“–”号。
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例2 在图示直接耦合的共集放大电路中，试求: 静态工作点 IB、IC 及 UCE的表达式。
解： (1)画出直流通路
R0

电流的大小由负载决定。
负载端电压：U = RI 或 U = E – R0 I
电源的外特性：电源的端电压与端电流的关系。
U
电源的外特性 E
当 R0<<R 时，则U E ，表明
当负载变化时，电源的端电压变
化不大，即带负载能力强。
0
I
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二、功率与功率平衡
同乘以I
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1.5.2 电源开路
电源开路的特征: I=0
I
+
+
E

U0
R0

U = U0 = E 电源端电压(开路电压或空载电压)
P = 0 负载功率 电路中某处断开时的特征:
有
I
源
+
电
U
路
–
1. 开路处的电流等于零，I = 0；
2. 开路处的电压 U 视电路情况而定。
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U –
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例1 若电源的开路电压 U0=12V，其短路电流Is=30A， 求该电源的电动势和内阻各为多少？
+
+
+
E
E

U0

Is
Ro

Ro
解 电源电动势：E=U0=12V
电源的内阻：R0
U0 IS

12 30
0.4
这是由开路电压和短路电流计算电源电动势 和内阻的一种方法。
注
对一完整的电路，发出的功率＝吸收的功率
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1.4 欧姆定律
一、欧姆定律
——流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
U、I 参考方向相同时， U、I 参考方向相反时，
+ U I R U = RI
–
+
U I R U = –RI –
R：电阻，单位：(欧姆)
注意：欧姆定律必须与参考方向配套使用。 通常 U、I 取关联参考方向。
IB UB–E
– IE
VCC
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解：(2)求静态工作点
IBRb +UBE VBB 0
IB

VBB
U BE Rb
ICQ IBQ
Rc
IC
Rb +
+ T UCE
VCC
RcIC +UCE VCC 0 VBB
IB UB–E
– IE
UCE VCC RcIC
降压 变压器
电灯 电动机 电炉
...
中间环节：传递、分 配和控制电能的作用
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二、 电路的组成部分
例：扩音机 信号源:
信号处理： 放大、调谐、检波等
提供信息 话筒
放 扬声器
大
器
直流电源: 提供能源
直流电源
负载
电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路 工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
电阻元件：表示消耗电能的元件 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件 电源元件：表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件
(2) 各种电路元件都有规定的图形符号。
R 电阻元件
L 电感元件
C 电容元件
+– E
电压源
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1.3 电流和电压的参考方向 1. 电路分析中几个常用的物理量
元件发出2W的功率。
I = 1A
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例3 + U1 －
1
求图示电路中各方框
I1 +
－
+
所代表的元件吸收或 产生的功率。已知：
2 U2 －
U3 +
3
I3
U4 －
4
I4
U1=－1V，U2=－2V， U3=1V，U4=－1V ， I1=1A，I3=3A， I4=－4A
（3）参考方向不同时，其表达式相差一负号，但实际 方向不变。
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3、 功率的计算
P=UI (1) U、I参考方向相同
+U–
P=UI
Ｉ 表吸收的功率
(2) U、I参考方向相反
+U–
P=UI
Ｉ 表发出的功率
P > 0，元件吸收功率
（负载）
P < 0，元件发出功率 （电源）
（2） 在应用KVL时，必须先指定回路的绕行方向和各 支路电压的参考方向。
（3） KVL实质上是电压与路径无关的体现。（任意两 结点之间的电压是单值的。）
（4） KVL不仅应用于闭合回路，也可以用于回路的部 分电路。
+ E
+
–
R
I
U _
对如图所示的回路有： U + RI – E = 0
或： U = E – RI
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1. 2 电路模型(circuit model)
实际电路
一一对应 电路模型(简称电路)
分解
近似替代 实际电路元件
组合 理想电路元件
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开关
S
10BASE-T wall plate
电珠
+ 开关
干 电
E
–
R
池
R0
导线
手电筒电路
干电池 导线 电珠
例：
I aR
若 I = 5A，则电流从 a 流向 b； b 若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。
注意：在参考方向选定后，电流(或电压)值才有正负 之分。
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说明： (1) 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。
(2) 参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注 (包 括方向和符号），在计算过程中不得任意改变。
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1. 6 基尔霍夫定律
电路三 大定律
欧姆定律(VCR)
——元件电压和电流的关系
基尔霍夫电流定律(KCL)
基尔霍夫定律
——适用于结点
基尔霍夫电压定律(KVL)
——适用于回路
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几个常用的术语：
I1
a
I2
3
支路数 b=3
+
R1
R2
E1
方向。
(2) 参考方向的表示方法
电流：
i
箭头
a 元件 b
双下标：iab
电压： 正负极性： + u –
a 元件 b
箭头：
双下标：uab
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(3) 实际方向与参考方向的关系
若电流(或电压)值为正值，则表示实际方向与参 考方向一致；
若电流(或电压)值为负值，则表示实际方向与参 考方向相反。
解： P1 U1I1 11 1W 元件1吸收1W的功率。(负载)