i
R
u 则欧姆定律写为 u = –R i
-
+
i = –G u
公式和参考方向必须配套使用！ 公式和参考方向必须配套使用！
3. 功率和能量 功率： 功率： R
说明电阻元件 在任何时刻总 是消耗功率的。 是消耗功率的。
i
+
i
u
R
-
p = u i = i2R =u2 / R
关联： 关联：吸收能量
假定发生的电磁过程 都集中在元件内部进行
电路元件按照一定的规则进行连接 电路元件按照一定的规则进行连接
线性 ━非线性 时变 ━ 时不变 分布参数 ━ 集总参数
d << λ
6000km
求开关闭合后的电流i 求开关闭合后的电流 i
R 1
C
∽
R2 R4
Us1 RL
Us2
L
R3
研究的手段
基本定律、定理、 基本定律、定理、原理必须掌握 时域分析法 基本方法 频域分析法
用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向 电流的参考方向。 • 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。
i A B
• 用双下标表示：如 iAB , 电流的参考方向由 指向 。 用双下标表示： 电流的参考方向由A指向 指向B。
A
iAB
B
2. 电压的参考方向 (voltage reference direction)
10BASE-T wall plate
电 池
功能
a b
柎的 的 枱 枞。 枞。
惊电路枞案
2. 电路模型 (circuit model)
10BASE-T wall plate
电 池 导线 电路模型
Rs Us
RL
反映实际电路部件的主要电磁性质的理想电路元 件及其组合。 件及其组合。
几种基本的电路元件： 几种基本的电路元件： 电阻元件：表示消耗电能的元件 电阻元件：表示消耗电能的元件 消耗电能 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件 电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件 磁场能量 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件 电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件 电场能量 电源元件： 电源元件：表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件
1. 电流的参考方向 (current reference direction)
过导体横截面的电荷量
∆q dq i (t ) = lim = ∆t → 0 ∆ t dt
def
1kA=103A
单位 A（安培）、 、mA、µA （安培）、kA、 、 ）、
U3 3
－
I2
求图示电路中各方框所 代表的元件吸收或发出 的功率。已知： 的功率。已知： + U1=1V, U2= -3V， ， 5 U5 U3=8V, U4= -4V, － U5=7V, U6= -3V， ， I3 I1=2A, I2=1A， ， I3= -1A
－
P = U 4 I 2 = (−4) × 1 = −4 W 关联 发出 发出4W 4
i + U
关联参考方向
i +
U
非关联参考方向
例
i
＋
A u B
电压电流参考方向如图中所标， 电压电流参考方向如图中所标， 问：对A、B两部分电路电压电流参考方向 、 两部分电路电压电流参考方向 关联否？ 关联否？ 电压、电流参考方向非关联； 答： A 电压、电流参考方向非关联； B 电压、电流参考方向关联。 电压、电流参考方向关联。
－
(1) 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。 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 参考方向一经选定， 包 括方向和符号），在计算过程中不得任意改变。 括方向和符号），在计算过程中不得任意改变。 符号），在计算过程中不得任意改变 (3) 参考方向不同时，其表达式相差一负号，但实际 参考方向不同时，其表达式相差一负号， 方向不变。 方向不变。
第1章
重点
电路元件和电路定律
(circuit elements) (circuit laws)
电压、 1. 电压、电流的参考方向 2. 电路元件特性 3. 基尔霍夫定律
1.1 电路和电路模型（model) 电路和电路模型（
1. 实际电路
由电路部件和电路器件按预期目的连 电路部件和电路器件按预期目的连 接构成的电流的通路。 接构成的电流的通路。
1.3 电功率和能量 (power and energy)
1. 电功率 单位时间内电场力所做的功。 单位时间内电场力所做的功。
dW dW dq = p= = ui dq dt dt
dW u= dq
功率的单位： 功率的单位： W (瓦) 瓦
dq i= dt
(1736 – 1819) 英国著名的发明家 改良了蒸汽机
f (u, i) = 0
2. 线性定常电阻元件
伏安 特性
i
任何时刻端电压与其电流成正比的电阻元件。 任何时刻端电压与其电流成正比的电阻元件。 电路符号 R
i
R
+
u～i 关系
u
－
满足欧姆定律 (Ohm’s Law)
u = Ri
R= u i =
u i
伏安特性为一条 过原点的直线
i = u R = Gu
(Watt，瓦特) ，瓦特
2. 能量
dW p= = ui dt
能量的单位： 能量的单位：
dW = uidt
W = ∫ uidξ
t0
t
(1818-1889) (1818英国著名物理学家， 英国著名物理学家，
J (焦) (Joule，焦耳 焦 ，焦耳)
焦耳定律
Q = i 2 Rt
马力： 马力： 电动机的额定功率通常用此表示 1hp=746W 千瓦时： 千瓦时：电力公司 安培小时： 安培小时：电池 1kWh=1000W 以额定电压向负载提供一定量电流 的时间长度
2. 电路吸收或发出功率的判断 u, i 取关联参考方向
+
u i
p=ui p>0
表示元件吸收的功率 实际吸收) 吸收正功率 (实际吸收 实际吸收 吸收负功率 (实际发出 实际发出) 实际发出
u
p<0
u, i 取非关联参考方向 取非关联参考方向 p= ui 表示元件发出的功率 实际发出) 发出正功率 (实际发出 实际发出 发出负功率 (实际吸收 实际吸收) 实际吸收
u、i 取关联 参考方向
电导 Ω (欧) 欧
单位
(Ohm，欧姆 ，欧姆)
G 单位： S(西门子 (Siemens，西门子 单位： 西门子 西门子) ，西门子)
注
欧姆 定律
(1) 只适用于线性电阻，( R 为常数） 只适用于线性电阻， 为常数） (2) 如电阻上的电压与电流参考方向非关 联公式中应冠以负号 联公式中应冠以负号 (3) 线性电阻是无记忆、双向性的元件 线性电阻是无记忆、
Rs Us
RL
电源： 电能或电信号的产生器。 电源： 电能或电信号的产生器。 负载： 用电设备。 负载： 用电设备。
又称激励
响应：由激励而在电路中产生的电压、电流。 响应： 由激励而在电路中产生的电压、电流。
1.2 电流和电压的参考方向
(reference direction)
电路中的主要物理量有电压 电流 电荷、 磁通、能量、 电压、 电流、 电路中的主要物理量有电压、 、电荷、 磁通、能量、 U I Q Φ W 电功率等 电功率等。 P
电路原理
主讲 赵鑫
电子技术教研室 图709
课程性质： 课程性质：必修技术基础课 考试 学时分配： 学时分配： 72学时 = 56学时 + 16学时 学时 学时 学时 讲授 总学时 实验 周学时： 周学时：5 学 分：4.5
电路原理” 一、“电路原理”是电类专业的基础 课 二、主要内容 研究的对象 电路
具有相同的主要电磁性能的实际电路部件， 具有相同的主要电磁性能的实际电路部件， 在一定
注
条件下可用同一模型表示； 条件下可用同一模型表示； 同一实际电路部件在不同的应用条件下， 同一实际电路部件在不同的应用条件下，其模型可 以有不同的形式
例
3. 几个概念
10BASE-T wall plate
电 池 导线
参考方向
参考方向
+
U
–
+
U
–
+
实际方向
实际方向
+
U >0
U<0
电压参考方向的三种表示方式： 电压参考方向的三种表示方式：
(1) 用箭头表示
U
(2) 用正负极性表示
+
(3) 用双下标表示
U
A
UAB
B
3. 关联和非关联参考方向
元件或支路的u， 元件或支路的 ，i 采用相同的参考方向称之为关联参考 方向。 反之， 方向。 反之，称为非关联参考方向。 非关联参考方向。
－
P = U 1 I1 = 1 × 2 = 2 W 1
非关联 发出 发出2W 发出6W 发出
P = U 2 I1 = (−3) × 2 = −6W 关联 2
P = U 3 I1 = 8 × 2 = 16 W 3
关联 吸收 吸收16W
例
I1
+ + 2 U2 － +
U1 1
－ － U4 4 +
+
U6 6
i
p>0
+
p<0
例
I1
+ + 2 U2 － +
U1 1