1、 嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理11.1 电路和电路模型1.2 电路的主要物理量1.3 电阻元件1.4 电容元件和电感元件1.5 电压源，电流源1.6 受控源1.7 基尔霍夫定律（KCL、KVL）本章主要内容嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理2一、 电路的定义及功能定义：定义：电路是由电路元(器)件按一定要求连接起来的 电流的通路。1.1电路和电路模型嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理3电路的基本功能：电路的基本功能：实现电能的传输和分配或者电信号的产生、 传输、 处理加工及利用。电路的组成：电路的组成：电路主要由电源、负载、中间环节（导线、和开关等）构成。嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理4二、 理想电路元件 无源电路元件：电阻，电感，电容。有源电路元件：电压源，电流源。电路元件在一定条件下对实际器件加以理想化, 只考虑其中起主要作用的某些电磁现象。电阻元件是一种只表示消耗电能的元件。电感元

　　2、件是表示其周围空间存在着磁场而可以储存磁场 能量的元件。电容元件是表示其周围空间存在着电场而可以储存电场 能量的元件。嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理5.ERIS三、 电路模型实际电路可以用一个或若干个理想电路元件经理想导体连接起来 模拟, 这便构成了电路模型。嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理61.2 电路的主要物理量一、一、 电流电流带电粒子（电子、离子等）的定向运动, 称为电流。 单位时间内通过导体横截面的电荷量定义为电流强度 ，简称电流，用符号i或 i（t）表示，即1. 电流的定义国际单位制(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， 简称安(A)， 实用中 还有毫安(mA)和微安(A)等。嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理7当电流的大小和方向都不随时间变化时, 称为直流电流。 直流电流常用英文大写字母I表示。当电流的大小和方向都随着时间而变化的电流, 称 为交流电流, 常用英文小写字母i表示。2.

　　3、2. 电流的种类电流的种类嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理83.3.电流的方向电流的方向参考方向参考方向-参考方向可任选，在电路图中用 箭头表示。如果电流的真实方向与参考方向一致 ，亿博电竞电流为正值；如果两者相反，电流为负值。电流值的正与负，在设定参考方向的前提下才 有意义。习惯上把正电荷运动的方向规定为电流的方向。嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理9例 如图所示， 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。 解 ：I10, 故I1的实际方向与参考方向相同， I1由a点流向 b点。 I20, 故I3的实际方向与参考方向相同， I3由b点流向 d点。嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理10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， 如图所示， 电流表两旁标 注的“+”“”号为电流表的极性。3. 直流电流的测量嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系

　　4、ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理11二、电压二、电压电路中A、 B两点间的电压是单位正电荷在电场力的作用下由A点移动到B点所减少的电能, 即电压的SI单位是伏特, 符号为V。 常用的有千伏（kV）、毫伏（mV）、 微伏（V ）等。 1. 电压的定义嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理12大小和方向都不随时间变化的直流电压, 用大写字母U表示。交流电压, 用小写字母u表示。2. 电压的种类3. 3. 电压的方向电压的方向电路中，规定电位真正降低的方向为电压的实际方向。电压参考方向，就是假设电位降低之方向。嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理13两点间电压数值的正与负，在设定参考方向的条 件下才是有意义的。元件的电压参考方向与电流参考方向是一 致的, 称为关联参考方向嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理14+US2US1V2+V1+R2+R1abc4.直流电压的测量在直流电路中， 测量电压时， 应根据电压的实际 极性将直流电压表并联跨接在待测支路两

　　5、端 。 如图所示， 若Uab=10V， Ubc=3V， 测量这两个电压 时应按图示极性接入电压表。电压表两旁标注的“+”、 “”号分别表示电压表的正极性端和负极性端。 嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理15三、三、 电位电位在电路中任选一点, 叫做参考点, 则某点的电位就是由该点到参考点的电压。 即两点间的电压等于这两点的电位的差两点间的电压等于这两点的电位的差, 如果已知a、 b两点的电位各为Va, Vb, 则此两点间 的电压为：嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理16例：在图中，各方框泛指元件。已知I1=3A,I2=2A, I3=- 1A,Va=10V，Vb=8V，Vd=-3V。 (1)欲验证I1、I3数值是否正确，问电流表在图中应如何连 接? 并标明电流表极性。 (2)求Uab和Ubd，若要测量这两个电压，问电压表如何连接? 并标明电压表极性。嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理17解： (1)验证I1、I2数值的电流表应按图 (b)所示串入

　　6、所测支路，其极性已标注在图上。 (2) Uab=VaVb=108=2VUbd=VbVd=8(3)=11V或 Ubd=VbVd=VbVa+VaVd=Uba+Uad而 Uba=VbVa=810=2V Uad=VaVd=10(3)=13V故 Ubd=Uba+Uad=2+13=11V以上用两种思路计算所得结果完全相同，由此可得两条重 要结论： (1) 两点之间的电压等于这两点之间路径上的全部 电压的代数和；(2) 计算两点间的电压与路径无关。嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理18结论：结论：v电路中电流数值的正与负与参考方向密切相关，参考 方向设的不同，计算结果仅差一负号。v电路中各点电位数值随所选参考点的不同而改变，但 参考点一经选定，那么各点电位数值就是惟一的。v电路中任意两点之间的电压数值不因所选参考点的不 同而改变。求电位，则必须要有参考点，没有参考点，谈论 电位数值大小是没有意义的。嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理19四、电动势四、电动势非静电力把正电荷从负极经电源内部移送到正极所 做的

　　7、功与被输送的电荷量的比值，叫做电源的电动势 ，用字母E表示。如果被移送的电荷量为q非静电力做 的功为W，那么电动势为：电动势的单位跟电位、电压的单位 相同，是V每个电源的电动势是由电源本身决定的，跟外电路的情况没有关系。它和电流一样有规定的方向。即规定自负极通过电源内部到正极的方向为电动势的方向。电池电阻嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理20五、五、 功率功率1. 电功率的定义图 (a)所示方框为电路中的一部分a、b段，图中采用 了关联参考方向，设在dt时间内，由a点转移到b点的正电 荷量为dq，ab间的电压为u，在转移过程中dq失去的能量 为： 正电荷失去能量，也就是这段电路吸收或消耗了能量， 因此，ab段电路所消耗的功率为：在直流电路中，嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理212. 电功率的单位及P为正负时的意义在SI中功率的单位为瓦特，简称瓦(W)。实用中还有千 瓦(kW)，毫瓦(mW)等。需要强调的是：在电压电流符合关 联参考方向的条件下，如图 (a)所示，亿博电竞一段电路的功率代表 该段电路

　　8、消耗的功率，当P为正值时，表明该段电路消耗功 率；当P为负值时，则表明该段电路向外提供功率，即产生 功率。如果电压、电流不符合关联参考方向，如图 (b)所示 ，则结论与上述相反。嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理223. 电能 在直流电路中， 电能的SI主单位是焦耳, 符号为J, 在实际生活中还采用千瓦小时（kWh）作为电能的单位,简称为1度电。电路中所有元件接受的功率的总和为零。这个结论叫做“电路的功率平衡”。 嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理23例 在图中，方框代表电源或电阻，各电压、亿博电竞电流 的参考方向均已设定。已知I1=2A,I2=1A,I3= 1A,U1=7V,U2=3V,U3=4V,U4=8V,U5=4V。求各元件消耗或 向外提供的功率。嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理24解 元件1、3、4的电压、电流为关联方向，P1=U1I1=72=14W(消耗)P3=U3I2=41=4(提供)P4=U4I3=8(1)=8(提供)元件2、5的电压

　　9、、电流为非关联方向。 P2= -U2I1= -32= -6W(提供)P5= -U5I3= -4(1)=4W(消耗)电路向外提供的总功率为 4+8+6=14W电路消耗的总功率为 14+4=18W计算结果说明符合能量守恒原理，因此是正确的。 嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理251.3 电阻元件一、 电阻元件及伏安特性 电阻元件电阻元件是一个二端元件, 它的电流和电压的方向总是 一致的, 它的电流和电压的大小成代数关系。 1. 线性电阻及其伏安特性曲线电流和电压的大小成正比的电阻元件叫线性电阻元件。 元件的电流与电压的关系曲线叫做元件的伏安特性曲线。 线性电阻元件的伏安特性为通过坐标原点的直线, 这个关系 称为欧姆定律。嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理26线性电阻元件有两种特殊情况值得注意: 一种情 况是电阻值R为无限大, 电压为任何有限值时, 其电流 总是零, 这时把它称为“开路”; 另一种情况是电阻为 零, 电流为任何有限值时, 其电压总是零, 这时把它称 为“短路”。二、非线性电阻元件IU嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理27压敏电阻贴片电阻热敏电阻水泥电阻滑线电阻电位器碳膜电阻嘉 应 学 院 电 子 信 息 工 程 系 ZSQ第一章 电路的基本概念和基本定理28二、二、 欧姆定律欧姆定律 如果线性电阻元件的电流和电压的参考方向不关联, 则欧姆定律的表达式为U=R I在式中，R是一个与电压和电流均无关的常数,称

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