1.1.1 电路的组成及其功能
• 电路的概念
由实际元器件构成的电流的通路称为电路。
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电路基础
• 电路的组成
电源
火线 零线
..
连接导线和其余 设备为中间环节
负载
电路通常由电源、负载和中间环节三部分组成。
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电路基础
• 电路的功能
电力系统中
电路可以实现电能的传输、分配和 转换。
电子技术中
电路可以实现电信号的传递、变换、 存储和处理。
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电路基础
1.1.2 理想电路元件
在一定条件下对实际电路元(器)件加以近似化，忽略其次 要性质，用一些足以表示实际电路元(器)件主要物理性质的模 型来代替实际电路元(器)件。
构成模型的元(器)件称为理想电路元件。
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电路分析
第1章 电路的基本概念和基本定律
一、本章教学目的及要求
掌握电路模型，理解理想电路元件及其对实际电路理想化的 意义；掌握电流和电压的定义、单位、参考方向及其计算；掌握 关联参考方向的概念及其功率的计算；理解理想电阻元件及其欧 姆定律的应用；理解理想电压源及理想电流源的定义与性质。掌 握基尔霍夫定律的实质及KVL和KCL方程的列写方法。理解电位概 念及其计算方法；
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电路基础
如果电压的大小和方向都不随时间变化，这样的电压叫做
直流电压，用U表示。引入电位概念以后，这样a、b两点的电
压可表示为
Uab=φa-φb
(1-4)
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2020年7月30日星期四
电位
JJX
1.电位的定义：在电路中任选一点为参考点，则某点到 参考点的电压就叫做这一点（相对与参考点）的电位。
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电路基础
• 电流的方向
实际方向：习惯上规定以正电荷移动的方向为电流的正方向。 电路图上标示的电流方向为参考方向，参考方向是为列写 方程式提供依据的，实际方向根据计算结果来定。
图1.2 电流的参考方向
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电路基础
图1.2 电流的参考方向
结论：如果求出的电流值为正，说明参考方向与 实际方向一致，否则说明参考方向与实际方向相反。
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电路基础
1.1.3 电路模型
开关 负 载
电 源
连接导线
实体电路
电源
中间环节
SI
R0
+
RL
_ US
电路模型
+
U
–
负载
用抽象的理想电路元件及其组合，近似地代替实际 的器件，从而构成了与实际电路相对应的电路模型。
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电路基础
电路由哪几部分 组成？各部分的 作用是什么？
2.电位的表示：参考点在电路图中用符号“┷”表示。 某点的电位用φX来表示。
某点电位为正，说明该点电位比参考点高； 某点电位为负，说明该点电位比参考点低。 3.电位与电压的关系：
两点间的电压就是该两点电位之差，电压的实际 方向是由高电位点指向低电位点，有时也将电压称为 电压降。
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截面的电荷量称为电流强度， 用i表示，即
i=
dq dt
…… （1-1）
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电路基础
稳恒直流情况下
I=
Q t
…… （1-2）
国际单位制(SI)中， 电荷的单位是库仑(C)； 时间的单位 是秒(s)； 电流的单位是安培(A)， 实用中还有毫安(mA)和微
安(μA)等。
•单位换算 1A=103mA=106μA=109nA
二、教学重点
1.电压、电流的参考方向 2.电阻元件和电源元件的特性 3.基尔霍夫定律
电路分析
三、教学内容
1.1 电路和电路模型
1.5 电压源与电流源
1.2 电流、电压及其参考方向 1.6 基尔霍夫定律
1.3 电功率与电能
1.7 用电位的概念分析电路
1.4 电阻元件
小结
电路基础
1.1 电路和电路模型
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返节目• 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A指向B。
A
iAB
B
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电路基础
• 电流的测量
在直流电路中，测量电流时，应根据电流的实际方向将电流 表串入待测支路中，如图1.3所示，电流表两旁标注的“+”、 “-”号为电流表的极性。
图1.3 直流电流测试电路
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电路基础
例1.1 在图1.4中，各电流的参考方向已设定。已知I1=10A, I2=-2A, I3=8A。试确定I1、I2、I3的实际方向。
图1.4 例1.1图
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电路基础
解 ：I1>0, 故I1的实际方向与参考方向相同，I1由a点流向b点。 I2<0, 故I2的实际方向与参考方向相反，I2由b点流向c点。 I3>0, 故I3的实际方向与参考方向相同， I3由b点流向d点。
何谓理想电路元件？ 其中“理想”二字在 实际电路的含义？
试述电路的功能？ 何谓“电路模 型”？
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电路基础
1.2 电流、电压及其参考方向
1.2.1 电流及其参考方向
• 电流的大小
从物理学得知，电荷的定向移动形成电流。电流既有大 小又有方向。大小用电流强度来度量，单位时间内通过导体横
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电路基础
1.2.2 电压及其参考方向
• 电压的大小
从物理学中知道，电路中a、b两点的电压就是将单位正
电荷由a点移动到b点时电场力所做的功。电压用u表示， 即
u dw dq
（1-3）
在SI中，电压的单位为伏特(V)，实用中还有千伏(kV)、 毫伏(mV)和微伏(μV)等。
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电路基础
电路分析中常用的三种最基本的理想元件是： 表示将电能转换成热能的电阻元件； 表示电场现象的电容元件； 表示磁场现象的电感元件。 另外，还有电压源和电流源两种理想电源元件。 每一种理想元件都有各自严格的数学定义式和符号。
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电路基础
• 理想电路元件符号：
R
L
C
+
IS
US
–
电阻元件 只具耗能 的电特性
电感元件 只具有储 存磁能的
电特性
电容元件 只具有储 存电能的
电特性
理想电压源 输出电压恒 定，输出电 流由它和负 载共同决定
理想电流源 输出电流恒定 ，两端电压由 它和负载共同 决定。
理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似，其电特性 单一、精确，可定量分析和计算。