电路中的基本电路元件
电路基本元件介绍
当流过一个二端元件（或电路）的电流不论为何 值时，它的端电压恒为零值，就把它称为短路。短 路的伏安特性在u-i平面上与电流轴重合，它相当 于R= 0或G = ∞。
功率：
p ui i 2 R u 2 Gu 2 R
电阻的功率恒为正值，说明电阻是耗能元件。
能量：
t
t
WR
pdξ
t0
uidξ
0
us
(t
)
2t 2t
4
0
t0 0 t 1s 1 t 2s t 2s
uS/V
2
0
1
2 t /s
解得电流为：
0
i(t) C
dus dt
1 1
0
t0 0 t 1s 1 t 2s t 2s
i /A 1
-) u(t)i(t)
0
2t 2t
4
0
t0 0 t 1s 1 t 2s t 2s
1.3 电阻元件
一、电磁特性 对电流呈现阻碍作用，消耗电能。 二、线性电阻元件
定义 电压和电流有确定的对应关系，可以用u-i平
面上的一条关系曲线（即伏安曲线）表示，且伏 安关系是一条通过原点的直线的元件。
电路符号：
+
Ri
u－
电压电流关系（VCR）：
电压与电流成正比。此即欧姆定律。
u、i 取关联
3、实际电路中通过电容的电流 i 为有限值，则电容 电压u必定是时间的连续函数。
VCR的另一种形式：
u(t) 1
t id 1
t0 id 1
t
id
C
C
C t0
1
u(t0 ) C
t
id
t0
电路的基本元件
退出开始§1-4电路中的基本元件第2页电路元件是电路模型的基本单元，分为以下类型：元件分类线性元件：元件参数不随电流或电压变化非线性元件：元件的参数随着电流或电压的变化而变化有源元件：向外界提供能量的元件，如电压源、电流源无源元件：不能产生能量，如电阻、电容、电感二端元件：两个与外界相连的端钮多端元件：多个端钮第3页元件分类•也可以按照使用性质分类：•耗能元件，电阻•储能元件，电容（电场能）、电感（磁场能）•电源元件，电压源、电流源。
实际电源：如电池•受控源，如三极管、可控硅4页内容提要•电阻元件•独立电源•受控电源页在物理学中，用电阻（resistance）来表示导体对电流阻碍作用的大小。
导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。
页定义：如果一个元件的端电压u和通过的电流i是关联参考方向，其伏安关系（Voltage Current Relationship,7页1、电阻•实例：电阻器、灯泡、电路丝金属膜电阻碳质电阻线绕电阻线绕电位器碳膜电位器•电阻特点(2)•双向性：连接电阻时，两个端钮可互换位置•耗能性：无论何种情况，电阻总是吸收功率，为耗能元件•无记忆性：任意时刻的u、i与以前的取值无关•电阻在电路中的作用：分压、降压、限流、负载、分流、匹配等作用8页电阻元件是实际电阻器的抽象模型，只反映电阻器对电流呈现阻力的性能。
第9页3、电压电流关系(VCR-Voltage Current Relation)（伏安特性）伏安特性曲线：在u -i 平面(或i -u 平面)上绘出的元件的VCR 。
线性电阻元件的伏安特性曲线是一条经过坐标原点的直线。
电阻值决定了直线的斜率。
电阻元件是一种无记忆元件。
线性(linear)，非线性(nonlinear)第10页如果电阻的伏安特性曲线是过原点的在一、三象限且斜率固定的直线且不随时间变化，则这种电第11页如果电阻的伏安特性曲线不是过原点的直线，而类似于下图所示曲线，则这种电阻为非线性第12页Ru i R i u p 22=⋅=⋅=G i u G i u p 22=⋅=⋅=或第13页二、独立电源电路中只要含有能量消耗的元件，就必须有电源。
电路各元件的作用
电路各元件的作用电路是由各种元件组成的，每个元件都有其独特的作用。
在电路中，元件之间的相互作用和协调是非常重要的，只有各个元件发挥出自己的作用，才能使电路正常工作。
下面我们来看看电路各元件的作用。
1. 电源电源是电路中最基本的元件，它提供电能给电路中的其他元件。
电源的作用是将电能转换成电流，为电路提供所需的能量。
电源的种类有很多，如干电池、充电电池、交流电源、直流电源等。
2. 电阻电阻是电路中的一个重要元件，它的作用是阻碍电流的流动。
电阻的大小决定了电路中的电流大小，电阻越大，电流越小。
电阻的种类有很多，如固定电阻、可变电阻、热敏电阻、光敏电阻等。
3. 电容电容是电路中的一个重要元件，它的作用是储存电荷。
电容器由两个导体板和介质组成，当电容器两端加上电压时，电荷就会在两个导体板之间积累。
电容的种类有很多，如固定电容、可变电容、电解电容等。
4. 电感电感是电路中的一个重要元件，它的作用是储存磁场能量。
电感器由线圈和铁芯组成，当电流通过线圈时，会在铁芯中产生磁场，磁场能量就会被储存起来。
电感的种类有很多，如固定电感、可变电感、互感器等。
5. 二极管二极管是电路中的一个重要元件，它的作用是将电流限制在一个方向上。
二极管只允许电流从正极流向负极，不允许反向流动。
二极管的种类有很多，如普通二极管、肖特基二极管、发光二极管等。
6. 晶体管晶体管是电路中的一个重要元件，它的作用是放大电流。
晶体管由三个区域组成，当电流通过其中一个区域时，就会控制另外两个区域的电流。
晶体管的种类有很多，如普通晶体管、场效应晶体管、双极型晶体管等。
7. 集成电路集成电路是电路中的一个重要元件，它的作用是将多个电子元件集成在一个芯片上。
集成电路可以实现复杂的电路功能，如计算机芯片、手机芯片等。
集成电路的种类有很多，如数字集成电路、模拟集成电路、混合集成电路等。
电路中的各个元件都有其独特的作用，只有它们相互协调，才能使电路正常工作。
在实际应用中，我们需要根据电路的需求选择合适的元件，以达到最佳的电路效果。
电路基本元件的认识
3.电感量的标注方法
电感量参数一般都直接标 注在电感器上，在中、高频电 路中的电感器均是特制的，它 们的参数以某种型号所代替， 如电视机高频调谐器中的电感 器。
电感量的其他标注方法还 有色点标注法和色环标注法。
4.常用电感器
阻流圈
4
微调电感器
3
可变电感线圈
2
固定电感线圈
1
（四）电位器
电位器实际上是一种可变电阻器，它是一 种电阻值连续可调的电子元件。电位器通常由 两个固定输出端和一个滑动抽头组成，电位器 的电阻值与滑动角度一般不具有线性关系。常 用电位器的外形和符号如图1-17所示。
电容器长期连续可靠工作时，两电极间 最高承受的电压称为电容器的额定工作电压， 简称为电容的耐压。固定电容器的直流额定 工作电压等级为6.3 V、10 V、16 V、25 V、 32 V、50 V、63 V、100 V、160 V、250 V、 400 V等。
3.电容器容量的标注方法
1
直标法
2
数码表示法
一、电路基本元件
（一）电阻器
1.电阻器的分类与型号命名方法
电阻器简称电阻，是电路中最常用的元件，电阻器 在所有的电工电子设备中是必不可少的，它在电路中常 用来进行电压和电流的控制及传送，起分压、分流、限 流和阻抗匹配等作用。电阻的单位为欧姆（Ω），常用 单位有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），其换算关系为1 MΩ=103 kΩ=106 Ω。国家标准规定的电阻器图形符号 如图1-1所示。
电阻器的型号命名意义见表1-1。
图1-3 电阻器的型号组成
2.电阻器的主要参数
1）电阻器的标称阻值及其允许误差
电阻器的标称阻值通常标注在电阻器上， 其基本单位为欧姆（Ω）。允许误差是指实际 阻值与标称阻值之间允许的最大偏差范围，一 般采用标称阻值的百分数（％）表示，一般可 分为±5％、±10％、±20％、＞±20％四个等 级。
电路基本元件R,C,L(电阻,电容,电感) 介绍
电路基本元件R,C,L(电阻,电容,电感)介绍1．电阻元件电阻是表征电路中电能消耗的理想元件。
一个电阻器有电流通过后，若只考虑它的热效应，忽略它的磁效应，即成为一个理想电阻元件。
电阻元件的图形符号如图1-16所示。
图中电压和电流都用小写字母表示，表示它们可以是任意波形的电压和电流。
图1-16中，u和i的参考方向相同，根据欧姆定律得出即电阻元件上的电压和与通过的电流成线性关系，两者的比值是一个大于零的常数，称为这一部分电路的电阻，单位是欧姆(Ω)。
在直流电路中，电阻的电压与电流的乘积即为电功率，单位是瓦(W)。
在t时间内消耗的电能为W=Pt。
W的单位是焦[耳](J)，工程上电能的计量单位为千瓦∙小时(kW∙h)，1千瓦∙小时即1度电，1度电与焦的换算关系为1kW∙h=3.6×106J。
这些电能或变成热能散失于周围的空间，或转换成其他形态的能量作有用功了。
因此，电阻消耗电能的过程是不可逆的能量转换过程。
2．电容元件电容是用来表征电路中电场能储存这一物理性质的理想元件。
图1-17是一电容器，当电路中有电容器存在时，电容器极板(由绝缘材料隔开的两个金属导体)上会聚集起等量异号电荷。
电压u越高，聚集的电荷q就越多，产生的电场越强，储存的电场能就越多。
q与u的比值为C＝q/u。
C称为电容。
式中，q的单位为库[仑](C)；u的单位为伏[特](V)；C的单位为法[拉](F)。
由于法[拉]的单位太大，工程上多用微法( F)或皮法(pF)，它们的换算关系为1F=10-6pF，1pF=10-12F。
当极板上的电荷量q或电压u发生变化时，在电路中就要引起电流流过。
其大小为(1-5)上式是在u和i的参考方向相同的情况下得出的，否则要加负号。
图1-16 电阻元件图1-17 电容元件当电容器两端加恒定电压时，则由上式可知i=0，电容元件相当于开路。
将式(1-5)两边积分，便可得出电容元件上的电压与电路中电流的一种关系式，即(1-6)式(1-6)中，u0是初始值，即在t=0时电容元件上的电压。
6、电路的基本元件
例1:求电路中的ab的电压（箭头为电流方向）。
a 10V b a 1A 20V 10V b
1A
a -1A
10V
b
a -1A
20V
10V
b
例2、求电路中U1、I2、R2、R1、US
2A 3Ω + R1 U1 I1 R2
+
3V 2Ω + U2 I2
+ 11V
-
6、电路的基本元件
主要内容：
• 1.1电阻元件 • 1.2电容元件 • 1.3电感元件 • 1.4电压源与电流源
• • •
1.1、电阻元件 1.电阻和电阻元件 电荷在电场力作用下做定向运动时，通常要 受到阻碍作用。物体对电流的阻碍作用，称为该 物体的电阻，用符号R表示，电阻的单位是欧姆 (Ω )。 • 电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件 的总称，如电炉、白炽灯、电阻器等.电阻在电路 中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波 （与电容器组合使用）和阻抗匹配等。
• • • • • •
2.电导 电阻的倒数称为电导，是表征材料的导电 能力的一个参数，用符号G表示。
G =
1 R
(1.5)
•
的单位是西门子(S)，简称西。
• •
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.电阻元件上电压、电流的关系 1827年德国科学家欧姆总结出：施加于 电阻元件上的电压与通过它的电流成正比。 • 如图1.9所示电路，u、ί为关联参考方向， 其伏安特性为 u = Rί (1.6) • u、ί为非关联参考方向时，有 u = -Rί (1.7)
图1.18 直流电压源的图形符号及其伏安特性曲线
特点:
• （1）它的端电压固定不变，与外电路 取用的电流I 无关； （2）通过它的电流取决于它所连接的 外电路，电流是可以改变的。
电路中的电压与电流基本元件的特性与应用
电路中的电压与电流基本元件的特性与应用电路是由各种不同元件组成的网络，其中电压与电流是电路中最基本的物理量。
了解电压与电流基本元件的特性与应用，对于理解和设计电路都至关重要。
本文将对电流与电压基本元件的特性进行详细介绍，并探讨它们在电路中的应用。
一、电阻器电阻器是电路中最简单的元件之一，用于控制电流的大小。
电阻器的特性取决于其阻值以及功率耗散能力。
阻值决定了电阻器对电流的阻碍程度，而功率耗散能力则决定了电阻器能够承受的电功率。
在电路中，电阻器常被用于控制电流大小、分压以及电路保护等方面。
例如，在LED电路中，为了限制电流过大而损坏LED，常常需串联电阻器来控制电流。
此外，电阻器还可用于组成RC滤波器、激励电路和分压电路等。
二、电容器电容器是一种存储电荷的元件，具有存储电流的能力。
电容器的特性由其电容值和最大电压承受能力决定。
电容值越大，电容器存储的电荷量越大；最大电压承受能力越高，电容器可以承受的电压越大。
电容器在电路中的应用非常广泛。
在交流电路中，电容器可以用作滤波器，通过阻止或通过特定频率的电流来实现信号滤波。
在直流电路中，电容器可以用于电能的储存和释放，例如电子闪光灯中使用的电解电容器。
此外，电容器还可用于延时电路、振荡电路以及隔直电路等。
三、电感器电感器是一种储存磁能的元件，具有储存电流的能力。
电感器的特性由其电感值和最大电流承受能力决定。
电感值越大，电感器储存的磁能量越大；最大电流承受能力越高，电感器可以承受的电流越大。
电感器在电路中的应用也非常重要。
在直流电路中，电感器可以用于产生电磁感应电动势，例如发电机中的励磁线圈。
在交流电路中，电感器常被用作滤波器和谐振电路。
此外，电感器还可用于变压器、电感电机以及射频电路等。
四、二极管二极管是一种具有单向导电性的元件，可以将电流限制在一个方向上。
二极管的特性由其正向电压降和反向击穿电压决定。
正向电压降指的是在正向工作时，二极管所能通过的电压降；反向击穿电压则表示二极管在反向工作时所能承受的最大电压。
物理电路的基本元件
物理电路的基本元件引言物理电路是指由电子元件和电路组件组成的系统。
电子元件是构成物理电路的基本部件，而电路组件是根据电子元件的特性连接而成的模块。
本文将介绍物理电路中的一些基本元件。
电源电源是物理电路中最基本的元件之一，它为电路提供所需的电能。
常见的电源有电池和电源适配器。
电池是一种将化学能转化为电能的装置，而电源适配器则是将交流电转换为直流电的设备。
开关开关是用来控制电路中电流通断的元件。
它可以将电路连接或者断开，从而控制电流的流动。
常见的开关有机械开关和电子开关。
机械开关使用物理机械部件进行开关操作，而电子开关则利用电子元件来实现开关功能。
电阻电阻是一种用来限制电流流动的元件。
它的作用是通过阻碍电流的流动来消耗和转化电能。
电阻的大小用欧姆（Ω）来表示。
常见的电阻有固定电阻和可变电阻。
固定电阻的电阻值固定不变，而可变电阻可以调节电阻值。
电容电容是一种储存电能的元件。
它由两块导体板之间的绝缘介质组成。
当电源施加电压时，电容会积累电荷。
电容的大小用法拉第（F）来表示。
常见的电容有固定电容和可变电容。
固定电容的电容值固定不变，而可变电容可以调节电容值。
电感电感是一种储存电磁能的元件。
它由导线线圈组成，当电流通过导线时，会产生磁场，储存在电感中。
电感的大小用亨利（H）来表示。
电感常用于滤波、振荡器等电路中。
总结物理电路的基本元件包括电源、开关、电阻、电容和电感。
这些元件通过连接和组合可以构成各种不同功能的电路。
了解这些基本元件的特性和应用，有助于我们理解和设计物理电路。
以上是物理电路基本元件的简要介绍。
参考文献- 电气工程基础课程教材- Electronic Devices and Circuits, Boylestad and Nashelsky。
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电路中的基本电路元件
电路是我们日常生活中常见的一种电子设备，而电路的基本组成就
是电路元件。
电路元件是构成电路的基本单元，它们的种类繁多，每
一种元件都有不同的功能和特点。
下面我们将介绍几种常见的电路元件。
1. 电阻器：电阻器是电路中最常用的元件之一。
它的功能是阻碍电
流的流动，通过产生电阻来降低电流的大小。
电阻器的阻值可以通过
改变材料、长度或截面积来调节，具有很大的灵活性。
电阻器广泛应
用于电路中的分压、功率控制和电流限制等电路中。
2. 电容器：电容器是另一种常见的电路元件。
它由两个导电板和中
间的绝缘介质构成。
电容器的主要作用是储存电荷，并在电路中产生
电容。
电容器具有储能和减小电压变化率的功能，常用于信号滤波、
能量存储和定时器等电路中。
3. 电感器：电感器是电路中的一种元件，它主要由线圈构成。
电感
器的主要功能是产生磁场，并对电流的变化产生阻碍作用。
电感器有
许多应用，如电源滤波、信号放大和磁场检测等。
4. 二极管：二极管是一种具有单向导电性的电子元件。
它由P型半
导体和N型半导体组成，具有具有流向的特点。
二极管可以用于整流、保护电路和信号调节等。
5. 晶体管：晶体管是一种集成电路的重要组成部分，它是一种半导
体元件。
晶体管的主要作用是放大和开关电信号。
它的应用广泛，包
括放大器、开关电源和逻辑门等。
6. 电源：电源是电路中提供电能的装置。
它可以将电能转化为适合
电路使用的电压和电流。
电源有各种类型，例如直流电源、交流电源
和电池等。
以上只是介绍了一些常见的电路元件，实际上，电路元件的种类非
常多，每种元件都有其特定的功能和应用领域。
掌握这些基本元件的
原理和使用方法，可以帮助我们更好地设计和维护电路。
在现代科技的推动下，电路元件的种类和功能正在不断发展和创新。
新型的元件如光电器件、传感器和微处理器等，正在为电路的应用带
来更加多样化和便利的选择。
电路元件的研究和应用是电子技术领域的重要方向之一。
它们的密
切合作和协同工作，使得电路的功能和性能得以提升，为我们的生活
带来更多便利和创新。