第一章电路的基本定律与分析方法
第1节 电路和电路模型
一、 电路
1、定义：由各种电气设备或元件按一定方式连接构成的电流的通路，具有电能的传输、转换和信号的传递、处理等功能。 2、组成：电源、负载、中间环节 例：手电筒
开关ESRRs电池灯泡
电路模型 二、
电路模型
定义：将实际电路中的元器件理想化，以理想电路元件（R、L、C、电源）模拟
替代，由一些理想电路元件组成的电路就是实际电路的电路模型。简称电路。
理想电路元件：有某种确定的电磁性能的理想元件
第2节电流和电压的参考方向
一、 电流的参考方向（i，I）
电流：带电粒子有规则的定向运动。
电流的实际方向：规定正电荷的运动方向。
iR1E1R2RAiBERE2
在简单电路中，电流的实际方向不难判断；但是，复杂电路或电路中的电流随时间变 化时，其电流的实际方向往往很难事先判断。为了分析电路的方便，故引入了参考方向。
电流的参考方向：人为的假定。（为了分析电路方便） 相同 i?0 电流的参考方向与实际方向的关系： 相反 i?0
选定了参考方向以后，电流有了正负之分，成为一个代数量。
电流参考方向的两种表示方法：
（1）箭头：箭头的指向为电流的参考方向。
A
iB
（2）双下标：如IAB , 电流的参考方向由A指向B。
A
iABB
单位：KA、A、mA、?A。1KA?103A,1mA?10?3A,1?A?10?6A
二、电压的参考方向
电压：两点之间的电位之差。
电压的实际正方向：由高电位指向低电位，即电位真正降低的方向。 电压的参考方向：人为的假定，假设的电位降低方向。 相同 u?0
电压的参考方向与实际方向的关系：
相反 u?0
A
Bu?0Au?0B
电压参考方向的三种表示方法： (1) 用箭头表示
A (2) 用双下标表示
B
A
uABB
(3) 用正负极性表示
AB
3?3?6电压的单位：KV、V、mV、?V。1KV?10V,1mV?10V,1?V?10V
三、关联参考方向
iUiU
关联参考方向 非关联参考方向
我们在分析电路时，一般采用关联参考方向。若选取关联参考方向，只需标出一种参考方
向即可。
第一、 电功率（p）
1、定义：单位时间内电场力所做的功。 2、大小：p?3节电功率和能量
dwdwdq??ui 单位：W dtdqdt3、电路吸收或发出功率的判断 （1）u, i 取关联参考方向：
i
u
p?0 吸收正功率 (实际吸收)
p?ui 表示元件吸收的功率
p?0 吸收负功率 (实际发出) （2）u, i 取非关联参考方向：
iu
p?0 发出正功率 （实际发出）
p?ui 表示元件发出的功率
p?0 发出负功率 （实际吸收）
判断一个元件是吸收还是发出功率时，也可用以下的方法： （1）电压U和电流I的实际方向一致，元件实际吸收功率。 （2）电压U和电流I的实际方向相反，元件实际发出功率。
例1：方框代表电源或负载，电流和电压的参考方向如图所示。通过测量可知：
U1?20V,U2?20V,U3??100V,U4?120V,I1??10A,I2?20A,I3??10A。
（1） 标出各电流的实际方向和极性。 （2）判断哪几个方框是电源，哪几个方框是负载。 （3）检验其功率是否平衡？
I1I2U1123I3I1I23I3U3U2U44U32U11U2U44解：（1）如图所示。
（2）1、4为电源，2、3为负载。
（3）P1?20?10?200W,P4?120?10?1200W，P1?P4?1400W PW0P2?20?20?403,?10?0?10W101P00?P3,? W1400 经检验，功率平衡。
注：对一完整的电路，发出的功率＝消耗的功率
二、能量
W??pdt??u?idt
t1t1t2t2单位：J
一、电阻元件
R第4节 电阻元件
1、电路符号:
2、u～ i之间的约束关系：
满足欧姆定律：即 u?Ri（u、i取关联参考方向） i?u?Gu RuiRu
oi
伏安特性 R 称为电阻，单位：? (欧)
1 称为电导，单位： S(西门子) R注：若u、i取非关联参考方向， G?i
Ru
则有： u??Ri
i??Gu
二、功率和能量
1、功率
i
Ru
p?u?i?2i 吸收功率 R注：上述结果说明电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。 2、能量
从 t到t0电阻消耗的能量：WR??tt0pdt??uidt
t0t三、 电阻的开路与短路
1、短路
u?0
R?0 or G??
iuoi
u
伏安特性 2、开路
i?0 R?? or G?0
iuoi
u
伏安特性
三、 非线性电阻元件
u?f(i)
uo
伏安特性
i
电路邱关源电子教案第一章
