第一章-直流电路..
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§1-1 电路的组成及其基本物理量
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备
或电路元件按一定方式组合而成。
一、电路的作用与组成
(1) 实现电能的传输、分配与转换
发电机
升压 输电线 降压
变压器
变压器
(2)实现信号的传递与处理
电灯 电动机 电炉
...
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2. 电位及电压
（1）电位：电路中某点对参考点的电压值
V dW dq
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（2）电压
☆ 电压是电路中产生电流的根本原因。
☆ 电压等于电路中两点电位之差。
☆ 电路中a、b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。
放大、调谐、检波等
提供信息 话筒
放 扬声器
大
器
直流电源:
负载
提供能源
直流电源
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。
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电路的组成部分
1.电源
+
IS
US_
理想电压源
理想电流源
2 .负载 3.连接环节
R
线性电阻符号
S
开关图形符号
+
US
–
R
当电压、电流参考方向与实 际方向相同时，其值为正，反之
R0
则为负值。
电流的参考方向用箭头表示；电压的参考方向
除用极性“+”、“–”外，还可用双下标或箭头表
示
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a
ba
b
+ u1 － － u2 +
例： 当ua =3V
ub = 2V时
I a U
关联参考方
向下：
R
U=IR
b I
a
参考方向是为了给 方程式中各量前面
U
的正、负号以依据 b
非关联参考
方向下：
R
U=－IR
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电压、电流的参考方向： 原则上： 任意假定。
图中若 I = 3 A，则表明电流的
I
实际方向与参考方向相同；反
之，若 I = –3 A，则表明电流的 实际方向与参考方向相反 。
组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路
相对应的电路模型。
理想电路元件主要有电
手电筒的电路模型
阻元件、电感元件、电容
IS
元件和电源元件等。 例：手电筒 手电筒由电池、灯 泡、开关和筒体组成。
++
E
–U
Ro
–
电池
开关 导线
R 灯泡
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手电筒的电路模型
I
++
E
–U
电量任意假定的方向。
E _
Ia +
RU _
(2) 参考方向的表示方法
b
电流： I
箭标 aR b
电压：
正负极性 a + U –
b
双下标 Iab
双下标 Uab
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(3) 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 ab
dw ab dq
或
U ab
Wab Q
大写 U 表示直流电压，小写 u 表示电压的一般符号 电压的单位及换算：1V=103mV=10-3KV
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（3） 电流、电压的参考方向
解题前在电路图上标示的电压、电
流方向称为参考方向。
为什么要在 电路图中标 示参考方向
？
例： I aR b
+U–
若 I = 5A，则电流从 a 流向 b；
W UIt
式中电压的单位为伏特【V】，电流 单位为安培【A】，时间的单位用秒 【s】时，电能（或电功）的单位是焦 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（千瓦•时）
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5.电功率 单位时间内电流所作的功称为电功率，用“P”表示
话筒 放 扬声器 大 器
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2. 电路的组成部分
电源: 提供 电能的装置
发电机
升压 变压器
输电线
负载: 取用 电能的装置
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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2.电路的组成部分
信号处理：
信号源:
总关 负 载
电 源
导线
电源
S
R0
+ _ US
连接环节 I
+
RL U 负
–载
实体电路
电路模型
与实体电路相对应的电路图称为实体电路的电路模型。
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为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路
模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其
Ro
–
电池
S 开关
导线
R 灯泡
今后分析的都是指电 路模型，简称电路。在 电路图中，各种电路元 件都用规定的图形符号 表示。
电池是电源元件，其 参数为电动势 E 和内阻 Ro；
灯泡主要具有消耗电能 的性质，是电阻元件，其 参数为电阻R；
筒体用来连接电池和灯 泡，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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二、 电路的基本物理量
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。
i dq 或 I Q
dt
t
大写 I 表示直流电流，小写 i 表示电流的一般符号
电流的单位及换算：1A=103mA=106μA=109nA
PWUII2RU2
t
R
功的单位为焦耳，时间单位为秒时，电功率的单位是“瓦
*效率
1W=10”-3KW
输出功率与输入功率的比值称为效率，用“η”表示
P210% 0 P2 10% 0
P 1
P2P
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§1-2电压、电流的关联参考方向及功率正负的意义
一. 电压、电流的关联参考方向 物理中对基本物理量规定的方向
u1 =1V
u2=－1V
求得的u1为正值，说明电压的实际方 向与参考方向一致；
求得的u2为负值，说明电压的实际方 向与参考方向相反。
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3.电动势
e dW dq
4.电能：
t
W(t) pdt t0
电能的转换是在电流作功的过程中进行的，因此电
能的多少可以用功来量度。
物理量 电流 I
电压 U
实际方向
正电荷运动的方向
高电位 低电位 (电位降低的方向)
单位
kA 、A、mA、 μA
kV 、V、mV、 μV
电动势E
低电位 高电位 (电位升高的方向)
kV 、V、mV、 μV
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2. 电路基本物理量的参考方向
(1) 参考方向
在分析与计算电路时，对 +