电路的基本概念和定律1

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1、第1章电路的基本概念及电路元件返回1.1电路的组成及其作用1.3电路的基本物理量1.4电气设备的额定值1.5电路的工作状态1.6无源电路元件1.2电路模型1第1章电路的基本概念及电路元件返回1.8电路中电位的概念1.7有源电路元件2学习目标l深刻理解电路中常用物理量的概念电流、电压参考方向及电流电压间关联参考方向的概念。l熟练掌握电流、电压及电位的分析计算。l理解理想电压源、理想电流源的伏安特性，以及它们与实际电源两种模型的区别。。31.1电路的组成及其作用1.电路的概念按所完成的功能将一些电气设

2、备或元按一定方式连接而成以备电流流过的通路。或者说为完成某种预期目的而设计、安装、运行的，由电路器件和电路部件所组成（或简称电流的通路）。42.实际电路组成下图1-1-1是我们日常生活中的手电筒电路，就是一个最简单的实际电路。它由3部分组成：（1）是提供电能的能源,简称电源；（2）是用电装置，统称其为负载，它将电能转换为其他形式的能量；s123图1-1-1手电筒电路（3）是连接电源与负载传输电能的金属导线，简称导线。电源、负载连接导线是任何实际电路都不可缺少的3个组成部分。53.电路的组成举例（1

3、）扩音机话筒放大器扬声器图1-1-2扩音机示意图其中，话筒是输出信号的设备，称为信号源，相当于电力系统中的发电机。扬声器相当于用电力系统中的用电器，称为负载。而放大器及输电线相当于电力系统中的升、降压变压器及输电线，称为中间环节。6（2）电力系统发电机升压变压器降压变压器用电器其中，发电机是电源，又称激励源，用电器称为负载，升压变压器和降压变压器以及输电线称为中间节。发电机升压变压器降压变压器用电器图1-1-3电力系统示意图74．电路的作用：（1）能量的传输与分配在电力系统中，发电机是电源，是供应

4、电能的设备。它把热能、水能或核能转换成电能。电灯、电视机、电冰箱等是负载。是取用电能的设备，它们把电能转换成其他形式的能量，如热能、光能等。变压器和输电线是联接电源和负载的部分，起传输和分配电能的作用。8（2）信号的传递与处理在扩音机电路中，话筒把语言或音乐转换为相应的电压或电流，称为电信号，由于信号较弱，故通过放大器将信号放大，然后传递到扬声器，扬声器再把电信号还原成声音或音乐。信号的这种转换和放大，称为信号的处理。95．激励与响应：在电路理论中，我们主要讨论电路中的响应（即电压、电流）与激励（

5、即电源）之间的关系。（1）激励：电源（或信号源）的电压和电流。（2）响应：由电源的作用而在电路中产生的电压和电流。106．理想元件在电路理论中主要讨论响应与激励的关系，而一般不涉及电路内部发生的物理过程。本书讨论的电路不是实际电路而是电路模型。实际电路是由实际元件及导线联接而成，一个实际元件的电磁性质较为复杂，当我们突出其主要的电磁性质，而忽略其次要的电磁性质时，即将其视为一个理想元件。111.2电路模型实际电路中使用着电气元、器件，如电阻器、电容器、灯泡、晶体管、变压器等。在电路中将这些元、器件

6、用理想的模型符号表示。如图1-2-1。电路模型图——将实际电路中各个部件用其模型符号表示而画出的图形。如图1-2-2。+-UsR图1-2-2电路模型图图1-2-1电阻元件、电压源的模型符号121.3电路的基本物理量1.3.1电流及其参考方向电流——在电场作用下，电荷有规则的移动形成电流，用i表示。电流的单位是安培。电流的实际方向——规定为正电荷运动的方向。电流的参考方向——假定正电荷运动的方向。为表示电流的强弱，引入了电流强度这个物理量，用符号i(t)表示。电流强度的定义是单位时间内通过导体横截面

7、的电量。即：13RI>0I<0Rabab(a)(b)图1-3-1电流的参考方向141.3.2电压、电位和电动势1.电压与电位某点的电位（或称电势）是单位正电荷在该点所具有的电位能，它在数值上等于电场力将单位正电荷沿任意路径从该点移到参考点所作的功。如a点的电位记作Va。两点间的电压在数值上等于电场力将单位正电荷从起点移到终点所作的功，也就是两点之间的电位差，即Uab=Va-Vb(1-3-3)式中Va是a点的电位，Vb是b点的电位，Uab为ab两点的电压。电压单位用伏特（V）。152.电动势电动势表

8、征电源中外力(非电场力)作功的能力,其值等于外力克服电场力把单位正电荷从负极移到正极所作的功,其方向从负极指向正极,即电位升的方向。电动势用E（或e）表示。书上图1-3-3电动势单位用伏特（V）。163.电压及其参考方向电压——即电路中两点之间的电位差，用u表示。即电压的实际方向——电位真正降低的方向。电压的参考方向——即为假设的电位降低的方向。关联参考方向——电流的流向是从电压的“+”极流向“-”极；反之为非关联参考方向。图1-3-1u、i关联参考方向图1-3-2u、i非关联参考