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1.1.1电路的组成及作用
主要内容
电路模型 在实际应用中，通常用电路图来 表示电路。在电路图中，各种电器元 件都不需要画出原有的形状，而是采 用国家统一规定的图形符号来表示。 图2-2为图2-1所示的手电筒的电路图。 这种用理想元件构成的电路也称为实 际电路的“电路模型”，我们在进行 理论分析时所指的电路，就是这种电 路模型。
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1.1.1电路的组成及作用
主要内容
2. 电路的作用 电路按其功能可分为两类：一类是电力电路，它主要 起实现电能的传输和转换作用，因此，在传输和转换过程 中，要求尽量减少能量损耗以提高效率。另一类是信号电 路，其主要作用是传输和处理信号等（例如语言 、音乐、 图像、 温度等）。在这种电路中，一般所关心的是信号 传递的质量，如要求不失真、 准确 、灵敏、 快速等。
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1.1.2 电路的基本物理量
主要内容
电流的参考方向是电路分析计算的一个重要概念。 不规定参考方向而谈电流乃是讨论一个不确定的事物。 今后在分析电路时，首先要假定电流的参考方向，并 以此为准去分析计算，最后从答案的正负来确定电流 的实际方向。本书后面电路图上所标出的电流方向都 是参考方向。
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1.1.1电路的组成及作用
主要内容
电源：电路中供给电能的设备和器件称为电源，它是将非 电能转换为电能的装置。如发电机、干电池等。 负载：电路中使用电能的设备和元件称为负载，它是将电 能转换成非电能的装置。 中间的环节：是把电源与负载联接起来的部分，起传递和 控制电能的作用。 对于一个完整的电路来说，电源（或信号源）、负载 和中间环节是三个基本组成部分，它们缺一不可。
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1.1.2 电路的基本物理量
主要内容
选定的参考方向不一定就是电流 的实际方向。当电流的参考方向与实 际方向一致时，电流为正值（I > 0）；当电流的参考方向与实际方向 相反时，电流为负值（I < 0）。这样， 在选定的电流参考方向下，根据电流 的正负，就可以确定电流的实际方向， 如图2-3所示。
∑ I I = ∑ IO
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1.2.2 基尔霍夫定律
主要内容
如果规定流入节点的电流为正时，则流出节点的电流 为负。则基尔霍夫电流定律表达为
主要内容
4.电功率与电能 电气设备消耗电能并将电能转换为机械能、热能等其 他能量，电能表示电气设备在一段时间内所转换的能量。 对电源来说，其产生的电能是电源力作的功即 Ws = Eq (1-7) 式中Ws——电源力作的功(J)； W q ——电量(C)； E ——电源电动势（V）。
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1.1.2 电路的基本物理量
主要内容
开路时相当于电源接入一个无穷大的负载电阻，故输出 电流 I=0，输出功率P=0 ，此时，电源为空载状态，其输出 电压称为开路电压，它等于电源的电动势。 可见，开路时的特征可用下列各式表达：
I = 0 =E U （1-11） P = 0
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1.1.3 电路的工作状态
主要内容
2、短路 当电源两端的两根 导线由于某种事故而直接相连， 如图2-6所示，这称为短路。由于 短路处电阻为零，且电源内阻很 小，故短路电流Is极大；电能全 部消耗在内阻上；对外端电压为 零。
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1.1.2 电路的基本物理量
主要内容
3．电动势 电路中，正电荷在电场力作用下，由高 电位移动到低电位，形成了电流。要维持电流，还必须要 有非电场力（如化学力、电磁力等）把正电荷从低电位处 经电源内部转移到高电位，这就是电源的作用。在电源内 部，非电场力克服电场力做了功。电源的做功能力用电动 势度量。 电源的电动势的数值等于将单位正电荷从负极经电源 内部移到正极电源所做的功。
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1.1.2 电路的基本物理量
主要内容 对于直流电流，单位时间内通过导体横截面的电荷量是恒定不变的， 其电流强度 Q I= (1-1) t 对于变动电流，在很小的时间间隔内，通过导体横截面的电荷量为， 则该瞬间电流强度为 dq (1-2) i= dt 电流的单位是安培，国际符号为A。它相当于1秒内通过横截面的电荷为1 A 库仑(C)。有时也会用到千安(KA C KA)，毫安(mA mA)或微安（µA µA）。. KA mA µA
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1.2 电路的基本定律
主要内容
1.2.1 欧姆定律 1.2.2 基尔霍夫定律
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1.2.1 欧姆定律
主要内容
欧姆定律是表示电路中电压、电流和电阻这三个物理 量之间关系的定律。它指出：导体中的电流I与加在导体 两端的电压U成正比，与导体两端的电阻R成反比，它可以 用下式表示： U = IR （1-13） 式中 R——该段电路的电阻（Ω）。 上式是通过实验得出的，遵循欧姆定律的电阻称为线 性电阻。国际单位制中，电阻的单位是欧姆（Ω），简称 欧。它表示：当电路两端的电压为1伏特，通过电流为1安 培时，该段电路的电阻为1欧姆。
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1.1.3 电路的工作状态
主要内容
可见，短路时的特征可用下列各式表达：
E I = IS = r0 U = 0 P = I 2 r S 0 E P = 0
(1-12)
式中 PE ——电源内阻消耗的功率（W）； P ——电源供给负载的功率（W）。
电源短路是危险的，常见的保护措施是在电源后面安 装熔断器，即图2-6中FU。一旦发生短路，大电流立即将 熔断器烧断，迅速切断故障电路，电气设备就得到保护。
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1.1.2 电路的基本物理量
主要内容 两点之间电压的实际方向是由高 电位点指向低电位点，描述这一电压必须 先取定一参考方向。其选取常用三种表示 法，如图2-4所示。 （1）在A点标以“+”号，在B点标 以“—”号，或B点标以“+”号，在A点 标以“—”号； （2）用从A指向B的箭头表示，或B 指向A的箭头表示； （3）用双下标表示，如UAB表示电 压从A指向B。
U AB = dW dq
(1-3)
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1.1.2 电路的基本物理量
主要内容
在国际单位制中能量的单位名称是焦（耳），符号 是J，电荷的单位名称是库（仑），符号是C，电压的单 位名称是伏（特），符号是V。将1库(C)的电荷由一点 移至另一点，电场力所做的功等于1焦(J)，此两点间的 电压便等于1伏(V)。度量大电压有时用千伏(KV,103V) , 度量小电压有时用毫伏(mV,10-3)、微伏(µV,10-6V)等单 位。
第1章
电气基础知识回顾
主要内容
1.1 电路的基本概念 1.2 电路的基本定律 1.3 单相交流电路 1.4 三相交流电路
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1.1 电路的基本概念
主要内容
1.1.1电路的组成及作用 1.1.2 电路的基本物理量 1.1.3 电路的工作状态
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1.1.1电路的组成及作用
主要内容
1. 电路的组成 电路是由电工设备和元器件按一 定方式联接起来的总体，为电流流通 提供了路径。图2-1所示电路是一个手 电筒电路，它由电源、负载和中间环 节（包括联接导线和开关）三部分组 成。其中，干电池为电源，灯泡为负 载，连接导线和开关为中间环节。在 电路中随着电流的流动，进行着不同 形式能量之间的转换。
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1.2.2 基尔霍夫定律
主要内容
基尔霍夫定律是电路的基本定律之一，它包括第一、 第二两个定律 ，分别称为 1、基尔霍夫电流定律（KCL）； 2、基尔霍夫电压定律（KVL）。
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1.2.2 基尔霍夫定律
主要内容
1.基尔霍夫电流定律 (KCL) 该定律又叫节点电流定律。它指出：电路中任一节点处， 流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。所谓节点， 就是三条或三条以上支路的汇合点，用数学式表达为 （1-14）
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i
1.1.2 电路的基本物理量
主要内容
1、电流
i
2．电压与电位 3．电动势 4. 电功基本物理量
主要内容
i
1、电流 电流是一种物理现象，是带电粒子（电荷）的定向运 动形成的。电流的大小用电流强度来衡量。电流强度是指 单位时间内通过导体横截面的电荷量。电流强度习惯上又 常被称为电流。 大小和方向均不随时间改变的电流叫做恒定电流，简 称直流，其强度用符号I表示。如果电流的大小和方向都 I 随时间变化，则称为变动电流。其中一个周期内电流的平 均值为零的变动电流则称为交变电流，如正弦波电流等， 其强度用符号i来表示。 i
1.1.2 电路的基本物理量
主要内容
2．电压与电位 在物理学的电磁学中已经知道：电荷在电场中受到电场 力的作用，当将电荷由电场中的一点移至另一点时，电场对 电荷作功。处在电场中的电荷具有电位（势）能。恒定电场 中的每一点有一定的电位，由此引入重要的物理量电压与电 位。 电场中某两点A、B间的电压（或称电压降）UAB等于将单 位正电荷由A点移至B点所做的功。它的定义式为
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1.1.2 电路的基本物理量
主要内容
习惯上，我们规定正电荷移动的方向为电流的方向。 电流的方向是客观存在的，但在电路分析中，有时某段 电流的实际方向难以判断，甚至实际方向在不断改变，为了 解决这一问题，需引入电流的参考方向概念。 一段电路中任意选定一个方向就叫电流的参考方向，在 电路图中用实线箭头表示，有时也用双下标表示，如iAB，其 参考方向是由A指向B。
主要内容
电功率表示电气设备作功的能力，即电能量对时间 的变化率。电功率又简称为功率，单位为W或KW，对电 源来说，单位时间内产生的电能即电源电功率，表示 为 Ws Eq Ps = = = EI(1-10)
t t
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1.1.3 电路的工作状态
主要内容
根据电源与负载之间连接方式及工作要求的不 同，电路有开路（断路）、短路、通路等不同的状 态。 1、开路（断路） 2、短路 3、通路
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