第一章电路的模型和基本定律
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电路分析基础第一章 电路模型和电路定律
+
–
+
–
+
实际方向
实际方向
+
U >0
U<0
上页
下页
电压参考方向的两种表示方式
(1) 用正负极性表示
+
(2) 用双下标表示
U
A
UAB
B
UAB =UA- UB= -UBA
上页 下页
3. 关联参考方向 元件或支路的u，i 采用相同的参考方向称之为关联 采用相同的参考方向称之为 参考方向,即电流从电压的“+”极流入,从“-” 极流出该元件。反之，称为非关联参考方向。 极流出该元件
P6吸 = U 6 I 3 = (−3) × (−1) = 3W
上页 下页
注
对一完整的电路，发出的功率＝吸收的功率
3. 电能（W ,w）
在电压、电流一致参考方向下，在t0到t的时间内 该部分电路吸收的能量为
w(t0 , t ) = ∫ p (τ ) dτ = ∫ u (τ )i (τ ) dτ
t0 t0
电源 Sourse
灯 Lamp
RS US 电路模型
R
Circuit Models 干电池 Battery
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电路理论中研究的是 理想电路元件构成的电路（模型）。
电路模型，不仅能够反映实际电路及 其器件的基本物理规律，而且能够对 其进行数学描述。这就是电路理论把 电路模型作为分析研究对象的实质所 在。
干电池 Battery 电路理论中，“电路”与“网络”这两个术语可通用。“网络” 的含义较为广泛，可引申至非电情况。
例：手电筒电路
开关 灯泡
10BASE-T wall plate
电路分析基础第01章 电路模型和电路定律
在电压和电流的关联参考方向下,
i 元件
+
u
_
电功率可写成
p(t) = u(t) i(t)
当p>0时，元件吸收电能； p<0时，元件实际上是释放电能。
18
在 U、 I 参考方向选择一致的前提下，
若 P = UI 0
a I a R 或 U
I
R
U
b
“吸收功率”
b
I a
若 P = UI 0
+
-
U b
大小 的变化， Uab的变化可能是 _______ 方向 的变化。 或者是 _______
R2
-15V
R2
-
15V
16
b 10V a
6Ω + 3V -
c
b为参考点：
4V
6Ω
Va= -10V Vb=0V Vc=Vb-Ubc
d
a为参考点：
Va=0
Vb=10V
Vc=Vb-Ubc =10-3=7V
=0-3= -3V
Vd=Vc-Ucd
Ubc=Vb-Vc
Vd=3V
= -7V 电位是相对量
17
§1.3 电功率和能量
_
考虑内阻
实际电压源也不允许短路。因其内阻小，若 短路，电流很大，可能烧毁电源。
35
+
u
u
+
us
i
R 0
S
_
O 一个好的电压源要求
小知识
电池容量:电池的容量单位mAh,其含义是“毫安时”，
1毫安时的概念就是以1毫安的电流放电能持续1个小时
例如:某充电电池标有600mAh 表示如果通过电池的电流是600mA的时候， 电池能工作1小时； 当然如果通过电池的电流是100mA的时候，
i 元件
+
u
_
电功率可写成
p(t) = u(t) i(t)
当p>0时，元件吸收电能； p<0时，元件实际上是释放电能。
18
在 U、 I 参考方向选择一致的前提下，
若 P = UI 0
a I a R 或 U
I
R
U
b
“吸收功率”
b
I a
若 P = UI 0
+
-
U b
大小 的变化， Uab的变化可能是 _______ 方向 的变化。 或者是 _______
R2
-15V
R2
-
15V
16
b 10V a
6Ω + 3V -
c
b为参考点：
4V
6Ω
Va= -10V Vb=0V Vc=Vb-Ubc
d
a为参考点：
Va=0
Vb=10V
Vc=Vb-Ubc =10-3=7V
=0-3= -3V
Vd=Vc-Ucd
Ubc=Vb-Vc
Vd=3V
= -7V 电位是相对量
17
§1.3 电功率和能量
_
考虑内阻
实际电压源也不允许短路。因其内阻小，若 短路，电流很大，可能烧毁电源。
35
+
u
u
+
us
i
R 0
S
_
O 一个好的电压源要求
小知识
电池容量:电池的容量单位mAh,其含义是“毫安时”，
1毫安时的概念就是以1毫安的电流放电能持续1个小时
例如:某充电电池标有600mAh 表示如果通过电池的电流是600mA的时候， 电池能工作1小时； 当然如果通过电池的电流是100mA的时候，
第一章电路的基本概念和基本定律
电路：电流的通路.
开关
实际电路
电源
电路模型 3
（1）电源：供给电能的设备。
把其它形式的能量转换为电能。
（2）负载： 消耗电能的设备。
把电能转换为其它形式的能量
（3）中间环节（又称传输控制环节）：
各种控制电器和导线，起传输、分 配、控制电能的作用。
4
1.1.2 电路中的物理量 1、电流
定义 电荷有规律的定向运动即形成电流
(2) 列电路方程：
Uab UR E
UR Uab E
IR
UR R
Uab E R
15Leabharlann R aIR E UR
b U
IR
U
R
E
(3) 数值计算
U 3V
IR
3-2 1
1A
（实际方向与假设方向一致）
U 1V
IR
1 2 1
1A
（实际方向与假设方向相反）
16
（共7 个）
31
(一) 克氏电流定律（KCL）
对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于由节点
流出的电流, 即： I 入= I 出 或者说，在任一瞬 间，一个节点上电流的代数和为 0。 即： I =0
例
I2
I1 I3 I2 I4
I1
I3
或：
I4
I1 I3 I2 I4 0
(二) 克氏电压定律（KVL）
对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，其 电位升等于电位降。或各电压的代数和为 0。
I1
a
I2
即： U 0
R1
R2
例如： 回路 #3
开关
实际电路
电源
电路模型 3
（1）电源：供给电能的设备。
把其它形式的能量转换为电能。
（2）负载： 消耗电能的设备。
把电能转换为其它形式的能量
（3）中间环节（又称传输控制环节）：
各种控制电器和导线，起传输、分 配、控制电能的作用。
4
1.1.2 电路中的物理量 1、电流
定义 电荷有规律的定向运动即形成电流
(2) 列电路方程：
Uab UR E
UR Uab E
IR
UR R
Uab E R
15Leabharlann R aIR E UR
b U
IR
U
R
E
(3) 数值计算
U 3V
IR
3-2 1
1A
（实际方向与假设方向一致）
U 1V
IR
1 2 1
1A
（实际方向与假设方向相反）
16
（共7 个）
31
(一) 克氏电流定律（KCL）
对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于由节点
流出的电流, 即： I 入= I 出 或者说，在任一瞬 间，一个节点上电流的代数和为 0。 即： I =0
例
I2
I1 I3 I2 I4
I1
I3
或：
I4
I1 I3 I2 I4 0
(二) 克氏电压定律（KVL）
对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，其 电位升等于电位降。或各电压的代数和为 0。
I1
a
I2
即： U 0
R1
R2
例如： 回路 #3
电路的基本原理(第一章)
参考方向 实际方向
若 P = UI 0
a +
b U_ R
“吸收功率” I （负载）
若 P = UIa 0
I
+ + “发出功率”
-
U_ b
（电源）
(２)当U和I参考方向选择不一致的前提下
若 P = UI 0
a +
b U_ R
“吸收功率” I （负载）
若 P = UI 0
I
+
-
+
U_
“发出功率” （电源）
中间环节：连接电源和负载的部分，其传输和分 配电能的作用。例如：输电线路
举例：（电子电路，即信号电路）
放 大 器
电源 （信号源） 中间环节
负载
电路的作用之二：传递和处理信号。
1.2 电路模型
I
电 池
灯 泡
+ E
_
+
RU
_
电源
负载
理想电路元件：在一定条件下，突出其主要电磁性能， 忽略次要因素，将实际电路元件理想化
对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于 由节点流出的电流。或者说，在任一瞬间，一个节
点上电流的代数和为 0。 即： I =0
例
I2
I1 I3 I2 I4
I1
I3
或：
I4
I I I I 0
1
3
2
4
克氏电流定律的依据：电流的连续性
克氏电流定律的扩展
电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。
例 I1 A
I
a
+
RO
+
U
E_
-
b
I=0
第1章(电路的基本概念与基本定律)
U与 I 的参考方向选择亦 为非关联参考方向。
电阻
而电压U’与电流 I 的参考方向为关联 参考方向。
电源
电功率
功率的概念：设电路任意两点间的电压为 U ,流入部分
电路的电流为 I， 则这部分电路消耗的功率为:
a
b
I
U
P U I
R
W
功率有无正负？ 如果U I方向不一 致结果如何？
在 U、 I 正方向选择一致的前提下：
U=－IR
例题1
如图所示
I=0.28A E=3V + I =-0.28A
电动势为E=3V 方向由负极指向正极
U=2.8V U =-2.8V
电压为U=2.8V 由指向 电流为I=0.28A 由左流向右 R0 其参考方向为关联参考方向。
U 与 I 的参考方向选择亦 为关联参考方向。 而电压U 与电流 I 的参考方向为非关 联参考方向。
负载电阻两端 的电压为
为电源外特性关系式
U=IR
有载工作状态
一般常见电源的内阻都 很小当R0« 时， R 则 U E
a
E R0 b U
I
此时当电流(负载)变动 时，电源的端电压变化 不大。
R
有载工作状态（功率平衡式）
由 得：
U=E-IR0 UI=EI-I2R
I
0
a
E R0 U R
负载吸收的功率
转换成电能，是向电路提供能量的装置。
负载：指电动机、电灯等各类用电器，在电路中是接
收 电能的装置，可将其它形式的能量转换成电能。
中间环节：将电源和负载连成通路的输电导线、控
制电路通断的开关设备和保护电路的设备等。
第1章-电路模型和电路定律
u为有限值时，i=0。 * 理想导线的电阻值为零。
1.6 电容元件 (capacitor)
1、电容器
++ ++ ++ ++ +q –--– –--– –q
线性定常电容元件：任何时刻，电容元件极板上的电 荷q与电压 u 成正比。
2、电路符号
C
3. 元件特性 i
与电容有关两个变量: C, q 对于线性电容，有： q =Cu
1.7 电感元件
1 、线性定常电感元件
iL
变量: 电流 i , 磁链
+
u
–
def ψ L
i
L 称为自感系数 L 的单位：亨（利） 符号：H (Henry）
2 、韦安（ ~i ）特性
0
i
3 、 电压、电流关系：
i
+–
ue –+
i , 右螺旋 e , 右螺旋 u , e 非关联 u , i 关联
交流： iS是确定的时间函数，如 iS=Imsint
(b) 电源两端电压是任意的，由外电路决定。
(3). 伏安特性
i
+
iS
u
_
u
IS
O
i
(a) 若iS= IS ，即直流电源，则其伏安特性为平行于电 压轴的直线，反映电流与 端电压无关。
(b) 若iS为变化的电源，则某一时刻的伏安关系也是 这样 电流为零的电流源，伏安曲线与 u 轴重合, 相当于开路元件
+ u
+ C
C
def
q
u
C 称为电容器的电容
–
–
电容 C 的单位：F (法) (Farad，法拉)
1.6 电容元件 (capacitor)
1、电容器
++ ++ ++ ++ +q –--– –--– –q
线性定常电容元件：任何时刻，电容元件极板上的电 荷q与电压 u 成正比。
2、电路符号
C
3. 元件特性 i
与电容有关两个变量: C, q 对于线性电容，有： q =Cu
1.7 电感元件
1 、线性定常电感元件
iL
变量: 电流 i , 磁链
+
u
–
def ψ L
i
L 称为自感系数 L 的单位：亨（利） 符号：H (Henry）
2 、韦安（ ~i ）特性
0
i
3 、 电压、电流关系：
i
+–
ue –+
i , 右螺旋 e , 右螺旋 u , e 非关联 u , i 关联
交流： iS是确定的时间函数，如 iS=Imsint
(b) 电源两端电压是任意的，由外电路决定。
(3). 伏安特性
i
+
iS
u
_
u
IS
O
i
(a) 若iS= IS ，即直流电源，则其伏安特性为平行于电 压轴的直线，反映电流与 端电压无关。
(b) 若iS为变化的电源，则某一时刻的伏安关系也是 这样 电流为零的电流源，伏安曲线与 u 轴重合, 相当于开路元件
+ u
+ C
C
def
q
u
C 称为电容器的电容
–
–
电容 C 的单位：F (法) (Farad，法拉)
第一章电路的基本概念和定律
§1.1 电路与电路模型
基本的电路参数有3个，即电阻、电容和电感。 基本的集中参数元件有电阻元件、电感元件和电容元件，分别用图13(a)，(b)和(c)来表示。
图1-3 三种基本的集中参数元件
返回
§1.2 电路中的基本描述量
电流 电压 电阻 电功及电功率
§1.2 电路中的基本描述量
电流——它是指电荷在电路中做规则的定向运动 (如图案1.2-1) 。电流分直流和 交流两种。电流的大小和方向不随时间变化的叫做直流，用符号DC 表示。 电流的大小和方向随时间变化的叫做交流，用符号ＡＣ表示。
我们以d为参考点（即Ud=0） 设Uc=15V，R=5欧姆则电流 I=（Uc-Ud）/R= 15/5=3A Ub=IR=3×（4+5）
=3×9=27V Ua=IR=3×（2+4+5）=3×11=33V 我们再以b为参考点（即Ub=0）设Ua=6V R=2欧姆 则电流I=（UaUb）/R=6/2=3A
Ｐ＝Ｕ×Ｉ （Ｐ＞０吸收能量 Ｐ＜０释放能量） 非关联参考方向：（电路图如右）－──→─□───＋（电压为U，电流为I， 电阻为R） Ｐ＝-Ｕ×Ｉ （Ｐ＞０吸收能量 Ｐ＜０释放能量） 举例如下：
如下图所示：R=6欧姆、电压1和2分别为2V和6V，求两个电压元件各自的功 率？并判断吸收和释放 分析：首先要求功率必须先求出电流，然后在利用公 式P=UI来求解。
Uc=;5）=-27V （可见c、d两 点的电位为负） 总结：电路中某点电位数值随选参考点的不同而改变，但参考点一经 选定，那么某点电位就是唯一确定的数值。
返回
§1.2 电路中的基本描述量
电功—电流通过负载时，将电场能转换成 其他形式的能，即电流做功叫做电功。 电功用符号“W”表示，单位为焦耳（J）。 电功W可用下式表示：
第1章 电路的基本概念与基本定律
1第1章电路的基本概念与基本定律1.11.1电路和电路模型电路和电路模型1.21.2电路中的基本物理量电路中的基本物理量 1.3 1.3 电阻电阻电阻、、电感电感、、电容元件 1.4 1.4 电压源和电流源电压源和电流源 1.5 1.5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律2实际电路是实际电路是为实现某种应用目的由若干电器设备或器件按一定方式用导线连接而成的电流通路成的电流通路。
实现电能的传输和转换 电力电路或强电电路实现信号的传递和处理 电子电路或弱电电路1.1 电路和电路模型一、电路的定义3负载电源电源（（或信号源或信号源）：）：）：提供电能提供电能提供电能（（或信号源或信号源））的部分的部分。
负载负载：：吸收或转换电能的部分吸收或转换电能的部分。
中间环节中间环节：：连接和控制它们的部分连接和控制它们的部分。
电路的组成中间环节4电路在工作时电路在工作时，，对电源来说对电源来说，，通常处于下列三种方式之一种方式之一：：负载负载、、空载和短路。
负载与电源接通负载与电源接通，，负载中有电流通过有电流通过，，负载电流的大小与负载电阻有关与负载电阻有关。
负载都是并联负载都是并联。
因此当负，负载电阻减小负载电阻减小，，负，即功率增大即功率增大。
一般所说的负载的大小一般所说的负载的大小，，指的是负载电流或功率的大小的是负载电流或功率的大小，，而不是指负载电阻的大小不是指负载电阻的大小。
负载工作方式：5空载开路这时电源两端的外电阻等于零，电源输出的电流仅由电源内阻限制限制，，此电流称为短路电流此电流称为短路电流。
6为了保证电器设备和器件为了保证电器设备和器件（（包括电线包括电线、、电缆电缆））可以安全、可靠和经济地工作可靠和经济地工作，，每种电器设备每种电器设备、、器件在设计时都对其规定了工作时允许的最大电流对其规定了工作时允许的最大电流、、最高电压和最大功率等参数值等参数值，，这些数值统称为额定值这些数值统称为额定值。
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一、电路 1.电路的定义： 电路的定义： 电路的定义
电路是各种电气设备按一定方式联接起来的整体， 电路是各种电气设备按一定方式联接起来的整体， 它提供了电流流通的路径。从工程技术领域来看， 它提供了电流流通的路径。从工程技术领域来看，电路 的应用可分为能量与信息两大领域。 的应用可分为能量与信息两大领域。
2.电路的形式与功能 电路的形式与功能: 电路的形式与功能
电路的功能基本上可以分成两大类。 电路的功能基本上可以分成两大类。一类是用来实 现电能的转换、传输和分配。 现电能的转换、传输和分配。电路的另一类功能则是在 信息网络中，用来传递、储存、加工和处理各种电信号。 信息网络中，用来传递、储存、加工和处理各种电信号。 南京工程学院
电路分析
第二节
电路的基本物理量
3.电路中电位的概念及计算 电路中电位的概念及计算
（1）在计算式中电位用单下标字符表示，例 ）在计算式中电位用单下标字符表示， 表示a点的电位 如“Va”表示 点的电位。 表示 点的电位。 （2）电位的单位也是“伏”。 ）电位的单位也是“
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电路分析
第二节
电路的基本物理量
电路分析
第一节 电路的组成和电路模型
3.实际电路的组成 实际电路的组成
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电路分析
第一节 电路的组成和电路模型 第一节 电路和电路模型
二、电路模型 1.电路模型： 电路模型： 电路模型
就是把实际电路的本质特征抽象出来所形成的理 想化的电路。今后所讨论的电路都是电路模型。 想化的电路。今后所讨论的电路都是电路模型。
电路分析
机械工业出版社
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电路分析
一、课程介绍
1．有关电路方面的讨论通常分为两大类： 有关电路方面的讨论通常分为两大类： 电路分析：在已知电路的结构、元件、 （1）电路分析：在已知电路的结构、元件、参数 的情况下，分析该电路的特点和功能。 的情况下，分析该电路的特点和功能。 电路综合： （2）电路综合：在给定性能指标的情况下建立 起相应的电路，即为电路设计。 起相应的电路，即为电路设计。 电路分析》是以讨论电路性质为目标的。 《电路分析》是以讨论电路性质为目标的。 2．课程的主要内容： 课程的主要内容： （1）电阻性电路分析 Chapter 1~４ ４ （2）动态电路分析 Chapter ５ ） （3）正弦稳态电路分析 Chapter ６~８ ） ８ （4）电路的复频域分析 Chapter ９ ） Chapter 1 １０ （5）网络分析 ）
1.功率及其正、负号的意义 功率及其正、 功率及其正
电功率(简称功率 是衡量电路中能量变化速率的 电功率 简称功率)是衡量电路中能量变化速率的 简称功率 物理量。其定义式为 物理量。其定义式为p=dW / dt 在直流电路中，功率与电流、 在直流电路中，功率与电流、电压均不随时间变 化，上式可写成
P=U I
1. 电阻元件的定义
电阻元件是反映电路器件消耗电能这一物理性能 的一种理想元件。
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电路分析
3
三、《电路分析》学习建议 电路分析》
1.本课程配有一本学习指导，请利用课余时间 完成其中的思考题和习题，配合教学。 2.每周安排一次答疑时间，学习中如有疑问， 请在课间或指定时间进行答疑，要及时解惑， 不要堆积。独立完成作业。
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电路分析
第一章
电路的模型和基本定律
学习要点： 学习要点： 1 电路的基本物理量 参考方向 2 电压源和电流源 3 基尔霍夫定律
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电路分析
第二节
2.特点： 特点： 特点
电路的基本物理量
(1) 同一电源两端 电动势和电压大小相等 方向 同一电源两端,电动势和电压大小相等 电动势和电压大小相等,方向
相反. 相反 (2) 电动势只针对电源而言 电动势只针对电源而言.
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电路分析
ห้องสมุดไป่ตู้
第二节
四、 功率与电能
电路的基本物理量
U AB = WAB Q
（5）特性：两点之间的电压与路径无关。 ）特性：两点之间的电压与路径无关。 任何电路元件都可用电压描述。 任何电路元件都可用电压描述。 南京工程学院
电路分析
第二节
3. 参考方向
电路的基本物理量
（1）实际方向：以上对电流、电压规定的方向，是电路 ）实际方向：以上对电流、电压规定的方向， 中客观存在的实际方向，称为实际方向。 中客观存在的实际方向，称为实际方向。 （2）参考方向：参考方向是人们任意选定的一个方向。 ）参考方向：参考方向是人们任意选定的一个方向。 （3）应用：可任意选定一个参考方向，并由参考方向和 ）应用：可任意选定一个参考方向， 电压或电流值的正、 电压或电流值的正、负来反映该电压或电流的实际方 向。
电路分析
课后要求：
1.自测题目 自己完成考察掌握情况 ） 自测题目( 自测题目 课本2页 课本 页、7页课后思考题 页课后思考题 2.本次作业（在作业本完成，须上交） 本次作业（在作业本完成，须上交） 本次作业 课本16页 课本 页 习题一 1-2
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第三节 电阻元件和欧姆定律
一 、电阻元件
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电路分析
2
二、《电路分析》与其它课程的关系 电路分析》
电路分析
电机学 电机与拖动 模拟电路 数字电路 信号与系统 自控原理
《电路分析》是其它电类课程的先修课，是重要的 电路分析》是其它电类课程的先修课 先修课， 电路分析 专业基础课程。因此， 基础课程 专业基础课程。因此，要求注重学习和掌握电路的 基本概念、计算和分析电路的基本方法， 基本概念、计算和分析电路的基本方法，为后续课 程的学习打下良好基础。 程的学习打下良好基础。
电路分析
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电路分析
第二节
二、电位
电路的基本物理量
1.定义：在电路中任选一点作为参考点，则该电 定义：在电路中任选一点作为参考点， 定义 路中某一点A点的电位， 点与点之间的电压， 路中某一点 点的电位，为A点与点之间的电压， 点的电位 点与点之间的电压 用表示。 用表示。即
υ A = u AO
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第二节
电路的基本物理量
一、电流、电压及其参考方向 电流、 1.电流 电流
（1）定义： 带电粒子的定向移动形成了电流。单位时 ）定义： 带电粒子的定向移动形成了电流。 间内通过导体截面的电荷量定义为电流强度， 间内通过导体截面的电荷量定义为电流强度，简称为电 流，用i表示。 表示。 表示 dq i= 单位： ， （2）数学表达式： ）数学表达式： 单位：A，mA dt （3）方向：通常将正电荷移动的方向规定为电流的方向。 ）方向：通常将正电荷移动的方向规定为电流的方向。 （4）直流电流：当电流的大小和方向不随时间而变化时， ）直流电流：当电流的大小和方向不随时间而变化时， 称为直流电流，简称直流（ 称为直流电流，简称直流（DC）。 ）。 （5）特性：连续性（无分支电路的电流处处相等） ）特性：连续性（无分支电路的电流处处相等） 南京工程学院
2.电路图： 电路图： 电路图
用规定的电路符号表示各种理想元件而得到的电路 模型图称为电路原理图，简称电路图。 模型图称为电路原理图，简称电路图。 南京工程学院
电路分析
第一节
电路的组成和电路模型
三、实际电路的分类
实际电路可分为“集中参数电路” 实际电路可分为“集中参数电路”和“分布参数电 路”两大类。当一个实际电路的几何尺寸远小于电路 两大类。 中电磁波的波长时，称为“集中参数电路” 中电磁波的波长时，称为“集中参数电路”。否则就 称为“分布参数电路” 称为“分布参数电路”。
dw = pdt
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电路分析
第二节
电路的基本物理量
W =∫
t1 t0
在的一段时间内，电路消耗的电能应为
pdt
直流时，p为常量，则
W = P(t1 − t0 )
国际单位制中，电能W的单位是焦耳（J），它表示功 率为1W的用电设备在1s时间内所消耗的电能。实用中还 常用千瓦小时（俗称度）的电能单位，即 1度电= 1kW • h = 103 W × 3600 s = 3.6 ×106 J 南京工程学院
参考方向一经选定，在分析电路的过程中就不再变动。 参考方向一经选定，在分析电路的过程中就不再变动。 电路分析 南京工程学院
第二节
电路的基本物理量
图１-2 电压的参考方向
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（4）关联参考方向： ）关联参考方向： 在电路分析中， 在电路分析中，电流与电压的参考方向是任意选定 的，两者之间独立无关。但是为了方便起见，对于同一元 两者之间独立无关。但是为了方便起见， 件或同一段电路，习惯上采用“关联”参考方向。即电流 件或同一段电路，习惯上采用“关联”参考方向。 的参考方向与电压参考“＋”极到“－”极的方向选为一 的参考方向与电压参考“ 极到“ 所示。 又称为一致参考方向。 致，如图１-3所示。关联参考方向又称为一致参考方向。 如图１ 所示 关联参考方向又称为一致参考方向 当电流、电压采用关联参考方向时， 当电流、电压采用关联参考方向时，电路图上只需 标电流参考方向和电压参考极性中的任意一种即可。 标电流参考方向和电压参考极性中的任意一种即可。 南京工程学院
三、电动势 1.定义：电源力把单位正电荷从电源的负极移到 定义： 定义 正极所做的功，人们将其称为电源的电动势， 正极所做的功，人们将其称为电源的电动势， 表示， 用e表示，即 表示
dwBA e= dq
电动势的方向是电源力克服电场力移动正电荷 的方向，是从低电位指向高电位的方向。 的方向，是从低电位指向高电位的方向。
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p<0
。
第二节
2 电能
电路是各种电气设备按一定方式联接起来的整体， 电路是各种电气设备按一定方式联接起来的整体， 它提供了电流流通的路径。从工程技术领域来看， 它提供了电流流通的路径。从工程技术领域来看，电路 的应用可分为能量与信息两大领域。 的应用可分为能量与信息两大领域。
2.电路的形式与功能 电路的形式与功能: 电路的形式与功能
电路的功能基本上可以分成两大类。 电路的功能基本上可以分成两大类。一类是用来实 现电能的转换、传输和分配。 现电能的转换、传输和分配。电路的另一类功能则是在 信息网络中，用来传递、储存、加工和处理各种电信号。 信息网络中，用来传递、储存、加工和处理各种电信号。 南京工程学院
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第二节
电路的基本物理量
3.电路中电位的概念及计算 电路中电位的概念及计算
（1）在计算式中电位用单下标字符表示，例 ）在计算式中电位用单下标字符表示， 表示a点的电位 如“Va”表示 点的电位。 表示 点的电位。 （2）电位的单位也是“伏”。 ）电位的单位也是“
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第二节
电路的基本物理量
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第一节 电路的组成和电路模型
3.实际电路的组成 实际电路的组成
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第一节 电路的组成和电路模型 第一节 电路和电路模型
二、电路模型 1.电路模型： 电路模型： 电路模型
就是把实际电路的本质特征抽象出来所形成的理 想化的电路。今后所讨论的电路都是电路模型。 想化的电路。今后所讨论的电路都是电路模型。
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一、课程介绍
1．有关电路方面的讨论通常分为两大类： 有关电路方面的讨论通常分为两大类： 电路分析：在已知电路的结构、元件、 （1）电路分析：在已知电路的结构、元件、参数 的情况下，分析该电路的特点和功能。 的情况下，分析该电路的特点和功能。 电路综合： （2）电路综合：在给定性能指标的情况下建立 起相应的电路，即为电路设计。 起相应的电路，即为电路设计。 电路分析》是以讨论电路性质为目标的。 《电路分析》是以讨论电路性质为目标的。 2．课程的主要内容： 课程的主要内容： （1）电阻性电路分析 Chapter 1~４ ４ （2）动态电路分析 Chapter ５ ） （3）正弦稳态电路分析 Chapter ６~８ ） ８ （4）电路的复频域分析 Chapter ９ ） Chapter 1 １０ （5）网络分析 ）
1.功率及其正、负号的意义 功率及其正、 功率及其正
电功率(简称功率 是衡量电路中能量变化速率的 电功率 简称功率)是衡量电路中能量变化速率的 简称功率 物理量。其定义式为 物理量。其定义式为p=dW / dt 在直流电路中，功率与电流、 在直流电路中，功率与电流、电压均不随时间变 化，上式可写成
P=U I
1. 电阻元件的定义
电阻元件是反映电路器件消耗电能这一物理性能 的一种理想元件。
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3
三、《电路分析》学习建议 电路分析》
1.本课程配有一本学习指导，请利用课余时间 完成其中的思考题和习题，配合教学。 2.每周安排一次答疑时间，学习中如有疑问， 请在课间或指定时间进行答疑，要及时解惑， 不要堆积。独立完成作业。
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第一章
电路的模型和基本定律
学习要点： 学习要点： 1 电路的基本物理量 参考方向 2 电压源和电流源 3 基尔霍夫定律
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第二节
2.特点： 特点： 特点
电路的基本物理量
(1) 同一电源两端 电动势和电压大小相等 方向 同一电源两端,电动势和电压大小相等 电动势和电压大小相等,方向
相反. 相反 (2) 电动势只针对电源而言 电动势只针对电源而言.
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第二节
四、 功率与电能
电路的基本物理量
U AB = WAB Q
（5）特性：两点之间的电压与路径无关。 ）特性：两点之间的电压与路径无关。 任何电路元件都可用电压描述。 任何电路元件都可用电压描述。 南京工程学院
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第二节
3. 参考方向
电路的基本物理量
（1）实际方向：以上对电流、电压规定的方向，是电路 ）实际方向：以上对电流、电压规定的方向， 中客观存在的实际方向，称为实际方向。 中客观存在的实际方向，称为实际方向。 （2）参考方向：参考方向是人们任意选定的一个方向。 ）参考方向：参考方向是人们任意选定的一个方向。 （3）应用：可任意选定一个参考方向，并由参考方向和 ）应用：可任意选定一个参考方向， 电压或电流值的正、 电压或电流值的正、负来反映该电压或电流的实际方 向。
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课后要求：
1.自测题目 自己完成考察掌握情况 ） 自测题目( 自测题目 课本2页 课本 页、7页课后思考题 页课后思考题 2.本次作业（在作业本完成，须上交） 本次作业（在作业本完成，须上交） 本次作业 课本16页 课本 页 习题一 1-2
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第三节 电阻元件和欧姆定律
一 、电阻元件
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2
二、《电路分析》与其它课程的关系 电路分析》
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电机学 电机与拖动 模拟电路 数字电路 信号与系统 自控原理
《电路分析》是其它电类课程的先修课，是重要的 电路分析》是其它电类课程的先修课 先修课， 电路分析 专业基础课程。因此， 基础课程 专业基础课程。因此，要求注重学习和掌握电路的 基本概念、计算和分析电路的基本方法， 基本概念、计算和分析电路的基本方法，为后续课 程的学习打下良好基础。 程的学习打下良好基础。
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第二节
二、电位
电路的基本物理量
1.定义：在电路中任选一点作为参考点，则该电 定义：在电路中任选一点作为参考点， 定义 路中某一点A点的电位， 点与点之间的电压， 路中某一点 点的电位，为A点与点之间的电压， 点的电位 点与点之间的电压 用表示。 用表示。即
υ A = u AO
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第二节
电路的基本物理量
一、电流、电压及其参考方向 电流、 1.电流 电流
（1）定义： 带电粒子的定向移动形成了电流。单位时 ）定义： 带电粒子的定向移动形成了电流。 间内通过导体截面的电荷量定义为电流强度， 间内通过导体截面的电荷量定义为电流强度，简称为电 流，用i表示。 表示。 表示 dq i= 单位： ， （2）数学表达式： ）数学表达式： 单位：A，mA dt （3）方向：通常将正电荷移动的方向规定为电流的方向。 ）方向：通常将正电荷移动的方向规定为电流的方向。 （4）直流电流：当电流的大小和方向不随时间而变化时， ）直流电流：当电流的大小和方向不随时间而变化时， 称为直流电流，简称直流（ 称为直流电流，简称直流（DC）。 ）。 （5）特性：连续性（无分支电路的电流处处相等） ）特性：连续性（无分支电路的电流处处相等） 南京工程学院
2.电路图： 电路图： 电路图
用规定的电路符号表示各种理想元件而得到的电路 模型图称为电路原理图，简称电路图。 模型图称为电路原理图，简称电路图。 南京工程学院
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第一节
电路的组成和电路模型
三、实际电路的分类
实际电路可分为“集中参数电路” 实际电路可分为“集中参数电路”和“分布参数电 路”两大类。当一个实际电路的几何尺寸远小于电路 两大类。 中电磁波的波长时，称为“集中参数电路” 中电磁波的波长时，称为“集中参数电路”。否则就 称为“分布参数电路” 称为“分布参数电路”。
dw = pdt
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第二节
电路的基本物理量
W =∫
t1 t0
在的一段时间内，电路消耗的电能应为
pdt
直流时，p为常量，则
W = P(t1 − t0 )
国际单位制中，电能W的单位是焦耳（J），它表示功 率为1W的用电设备在1s时间内所消耗的电能。实用中还 常用千瓦小时（俗称度）的电能单位，即 1度电= 1kW • h = 103 W × 3600 s = 3.6 ×106 J 南京工程学院
参考方向一经选定，在分析电路的过程中就不再变动。 参考方向一经选定，在分析电路的过程中就不再变动。 电路分析 南京工程学院
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电路的基本物理量
图１-2 电压的参考方向
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（4）关联参考方向： ）关联参考方向： 在电路分析中， 在电路分析中，电流与电压的参考方向是任意选定 的，两者之间独立无关。但是为了方便起见，对于同一元 两者之间独立无关。但是为了方便起见， 件或同一段电路，习惯上采用“关联”参考方向。即电流 件或同一段电路，习惯上采用“关联”参考方向。 的参考方向与电压参考“＋”极到“－”极的方向选为一 的参考方向与电压参考“ 极到“ 所示。 又称为一致参考方向。 致，如图１-3所示。关联参考方向又称为一致参考方向。 如图１ 所示 关联参考方向又称为一致参考方向 当电流、电压采用关联参考方向时， 当电流、电压采用关联参考方向时，电路图上只需 标电流参考方向和电压参考极性中的任意一种即可。 标电流参考方向和电压参考极性中的任意一种即可。 南京工程学院
三、电动势 1.定义：电源力把单位正电荷从电源的负极移到 定义： 定义 正极所做的功，人们将其称为电源的电动势， 正极所做的功，人们将其称为电源的电动势， 表示， 用e表示，即 表示
dwBA e= dq
电动势的方向是电源力克服电场力移动正电荷 的方向，是从低电位指向高电位的方向。 的方向，是从低电位指向高电位的方向。
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p<0
。
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2 电能