电路的基本概念
第一章电路基本知识
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。
电工电子技术
第一节 电路及其主要物理量 直流电路基本知识
例：手电筒
s
1 3 2
弹簧
电池
电珠
开关 金属连片6
电工电子技术
直流电路基本知识第三节 电路的基本状态
三种状态： 开路状态 短路状态 有载状态
R0
A +
C + U2
S R
+ E –
电源
U1
– B
– D 负载
用U1表示电源的端电压UAB
用U2表示负载的端电压UCD
3
电工电子技术
一、有载状态
直流电路基本知识第三节 电路的基本状态
电路的一般工作状态。 （一）特征 （1）电路中的电流为
一般电容为线性电容。
2
电工电子技术
直流电路基本知识
第二节 电路模型
电容元件的种类
2
电工电子技术
直流电路基本知识
第二节 电路模型
电容元件
3
电工电子技术
直流电路基本知识
第二节 电路模型
3.电容元件上通过的电流与元件两端的电压 对时间的变化率成正比。 I +
电压变化越快， 电流越大
dq du i C dt dt
1 WC 0 uidt 0 Cudu Cu 2 2
t u
3
电工电子技术
直流电路基本知识
理想电路元件又分有有源和无源两大类
无源二端元件 有源二端元件
+ R
电路的基本概念和定律、定理
基尔霍夫电流定律
总结词
基尔霍夫电流定律也称为节点电流定 律，它指出在电路中，流入一个节点 的电流总和等于流出该节点的电流总 和。
详细描述
这意味着对于任意一个封闭的电路或 节点，所有流入的电流必须等于所有 流出的电流。这个定律是电路分析中 的一个基本原则，适用于任何电路中 的节点。
基尔霍夫电压定律
对于高频交流信号，诺顿定理可能不适用， 因为电路的分布参数效应需要考虑。
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05
CATALOGUE
诺顿定理
诺顿定理的定义
01
诺顿定理：在任何线性无源二端 网络中，对其外部任一节点，流 入该节点的电流代数和等于零。
02
诺顿定理是电路分析中的重要定 理之一，它与基尔霍夫电流定律 （KCL）相似，但适用于更广泛 的电路情况。
诺顿定理的应用
01
02
03
验证电路的正确性
通过应用诺顿定理，可以 验证电路中电流的正确性 ，确保电路设计无误。
电路的组成
总结词
电路的组成包括电源、负载、开关、导线等部分。
详细描述
电源是电路中提供电能的设备，如电池、发电机等；负载是电路中消耗电能的 设备，如灯泡、电机等；开关用于控制电路的通断；导线用于连接各元件，形 成电流的通路。
电路的状态
总结词
电路的状态分为开路、短路和闭路三种。
详细描述
开路是指电路中无电流通过的状态，通常是由于开关未闭合或导线断开等原因造成的；短路是指电流不经过负载 直接由电源正负极流过的状态，会导致电流过大、发热甚至烧毁电源；闭路是指电路中电流正常流通的状态，负 载正常工作。
总结词
基尔霍夫电压定律也称为回路电压定律，它指出在电路中，沿着任意闭合回路的电压降总和等于零。
电路的基础知识(PPT)
替代定理
总结词
通过用一个电压源或电流源替代某支路，从而简化电 路分析的方法。
详细描述
替代定理是电路分析中的一种重要方法，它可以通过用 一个电压源或电流源替代某支路，从而简化电路的分析 过程。该方法适用于具有多个支路的复杂电路，能够有 效地减少计算量。
05
电路的暂态分析
一阶电路的响应
01
02
03
详细描述
节点电压法是以节点电压为未知量，根据基尔霍夫定律 列出电路的方程组，然后求解未知量的方法。该方法适 用于具有多个节点的复杂电路。
叠加定理
总结词
将复杂电路分解为若干个简单电路，分别计算各简单 电路的响应，然后将各响应叠加得到复杂电路的总响 应。
详细描述
叠加定理是线性电路的基本性质之一，它可以将一个 复杂电路分解为若干个线性独立的部分，然后分别计 算各部分的响应（电压或电流），最后将这些响应叠 加起来得到整个电路的总响应。
03
元件与电路模型
电阻器
总结词
电阻器是用于限制电流的元件，其阻值由导体材料、长度和横截面积决定。
详细描述
电阻器是电子电路中最常用的元件之一，主要用于限制电流和调节电压。其阻值范围广泛，可根据不同需求选择。 电阻器的阻值由导体材料、长度和横截面积决定，不同材料、长度和横截面积的导体具有不同的电阻值。
响应分类
二阶电路的响应也可以分为零状态响应、零输入 响应和全响应。
自然频率和阻尼比
二阶电路的自然频率和阻尼比决定了电路的振荡 和衰减特性。
冲激响应
定义
冲激响应是指在电路中加 入一个冲激函数（单位阶 跃函数）作为输入信号时， 电路的输出响应。
特性
冲激响应具有瞬时性和无 持续性，它反映了电路对 冲激函数的瞬态响应。
电路的基本概念和规律
电路基本概念和规律一、电流1．电流（1）定义：电荷的定向移动形成电流。
（2）条件：①有自由移动的电荷；②导体两端存在电压。
注意：形成电流的微粒有三种：自由电子、正离子和负离子。
其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子，液体导电时定向移动的电荷是正离子和负离子，气体导电时定向移动的电荷是电子、正离子和负离子。
（3）公式①定义式：qIt=，q为在时间t内穿过导体横截面的电荷量。
注意：如果是正、负离子同时定向移动形成电流，那么q是两种离子电荷量的绝对值之和。
②微观表达式：I=nSve，其中n为导体中单位体积内自由电子的个数，q为每个自由电荷的电荷量，S 为导体的横截面积，v为自由电荷定向移动的速度。
（4）方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，与负电荷定向移动的方向相反。
注意：电流既有大小又有方向，但它的运算遵循算术运算法则，是标量。
（5）单位：国际单位制中，电流的单位是安培（A），常用单位还有毫安（mA）、微安（μA），1 mA=10–3 A，1 μA=10–6 A。
2．电流的分类方向不改变的电流叫直流电流；方向和大小都不改变的电流叫恒定电流；方向周期性改变的电流叫交变电流。
3．三种电流表达式的比较分析1．电源：通过非静电力做功使导体两端存在持续电压，将其他形式的能转化为电能的装置。
2．电动势（1）定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
（2）表达式：qW E =。
（3）物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。
注意：电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关。
（4）方向：电动势虽然是标量，但为了研究电路中电势分布的需要，规定由负极经电源内部指向正极的方向（即电势升高的方向）为电动势的方向。
（5）电动势与电势差的比较1．电阻（1）定义式：I U R =。
（2）物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小。
电路的基本概念
电路的基本概念新授课一、电路1、概念：电流所经过的路径。
2、组成：电源——将其他形式能转变为电能的装置。
负载——将电能转变为其他形式能的装置。
中间环节——导线、开关。
3、作用：实现电能的传输和转换、传递和处理电信号。
4、电路模型：由一些理想元件组成的电路。
5、电路图：6、内电路：电源内部的通路。
外电路：电源外部的电路。
7、电路状态：（1）：通路：a：电源的端电压U与负载电流I的关系可用电源的外特性来确定。
U=E-rI 或 I=E/R+rb：满载：工作在额定条件下的电路状态。
例：轻载：低于额定条件下的电路状态。
过载：高于额定条件下的电路状态。
（2）：开路：电路中I=0；端电压U=E，且U方向与电动势的E方向相反。
此时端电压称为开路电压。
（3）：短路：短路I sC很大，I sC =E/r端电压U=0,负载中的电流I=0,内压降U r=E二、电流和电流密度1、电荷的定向移动形成电流。
导体中有持续电流的条件是导体两端保持一定的电压。
2、电流强度（简称---电流）：a：定义：Ib：单位：安（A）、毫安（mA）、微安（uA）1A=103 mA=106 uA3、电流方向：（1）规定：正电荷移动的方向。
（2）参考方向：假定的电流方向。
注意：在电路中所标出的方向均为参考方向。
例：设定参考方向后，代入方程求解，若得Ｉ＞０，则说明参考方向与实际方向相同；若得Ｉ＜０，则说明参考方向与实际方向相反。
４、电流分类：直流电流（ＤＣ） I交流电流（ＡＣ） i５、电流密度：（1）定义：当电流在导体的横截面上均匀分布时，电流与导体横截面积的比。
（2）公式：J=I/S单位：安/毫米2三：电压U1、电压就是电路中两点的电为之差。
2、方向∶（1）规定：从高电位指向低电位。
（2）参考方向：参考极性假定的电压方向。
表示方法：（1）双下标；例：（2）箭头；例：（3）用“+ ”和“ - ”极性符号；例：3、单位：伏特4、求解方法：（1）利用两点电位之差。
生活中的电路知识
生活中的电路知识一、电路的基本概念电路是指由电源、导线和负载组成的电气连线系统。
电源提供电能，导线用于传输电能，负载消耗电能。
在生活中，我们常见的电路有各种电器、灯具、插座等。
二、电路的分类根据电流的流动方式，电路可以分为串联电路、并联电路和混合电路。
1. 串联电路：指电流沿着一条路径流动，负载依次连接。
在生活中，我们常见的串联电路包括家庭照明电路和电子设备的电路。
例如，当我们打开家里的开关时，电流从电源进入导线，然后依次通过各个灯具，最后回到电源。
2. 并联电路：指电流分为几条路径流动，负载并行连接。
在生活中，我们常见的并联电路包括家庭插座和电源适配器。
例如，当我们插上电源适配器时，电流可以同时通过多个插孔，供应不同的电器使用。
3. 混合电路：指既有串联部分又有并联部分的电路。
在生活中，我们常见的混合电路包括电路板和各种电子产品内部的电路。
三、电路的元件电路中的元件包括电源、开关、导线、负载等。
1. 电源：提供电能的装置，可以是电池、电网或发电机。
在生活中，我们使用的电源有家庭电源、电池、充电器等。
2. 开关：用于控制电路的通断，分为单控开关和双控开关。
在生活中，我们常见的开关有墙壁开关、电器上的按钮等。
3. 导线：用于传输电能的金属线材，分为导电良好的铜线和导电性较差的铁线。
在生活中，我们使用的导线有电线、插座上的金属触点等。
4. 负载：消耗电能的装置，包括灯泡、电器、电机等。
在生活中，我们使用的负载有各种家电、电脑、手机等。
四、电路中的电流、电压和电阻电流是指电荷在单位时间内通过导线的数量，用安培(A)表示。
电压是指电流在电路中的推动力，用伏特(V)表示。
电阻是指阻碍电流流动的程度，用欧姆(Ω)表示。
在电路中，根据欧姆定律，电流、电压和电阻之间存在如下关系：电流 = 电压 / 电阻。
五、电路中的串联和并联规律在串联电路中，各个负载的电压之和等于电源的电压，而电流相同。
在并联电路中，各个负载的电流之和等于电源的电流，而电压相同。
电工基础电路的基本概念和基本定律教案
电工基础-电路的基本概念和基本定律教案第一章：电路的基本概念1.1 电流定义：电流是电荷的流动，单位是安培（A）电流的产生：电压使电荷发生移动形成电流1.2 电压定义：电压是电场力推动电荷移动的能力，单位是伏特（V）电压的产生：电源提供电压，使电荷在电路中流动1.3 电阻定义：电阻是电路对电流阻碍作用的大小，单位是欧姆（Ω）电阻的计算：R = V/I，其中V为电压，I为电流第二章：电路的基本元件2.1 电源定义：电源是提供电压的装置常见电源：电池、发电机、电源适配器等2.2 负载定义：负载是电路中消耗电能的装置常见负载：电灯、电动机、电阻等2.3 开关定义：开关是控制电路通断的装置常见开关：手动开关、自动开关等第三章：基本电路定律3.1 欧姆定律定义：电流I与电压V成正比，与电阻R成反比，公式为I = V/R 应用：计算电路中的电流、电压和电阻3.2 基尔霍夫电压定律（KVL）定义：电路中任意闭合回路电压的代数和等于零应用：分析电路中的电压关系，解决电压问题3.3 基尔霍夫电流定律（KCL）定义：电路中任意节点流入电流的代数和等于流出电流的代数和应用：分析电路中的电流关系，解决电流问题第四章：简单电路分析4.1 串联电路定义：电路中元件依次连接，电流相同，电压分配特点：电流相同，电压分配应用：计算串联电路中的电流、电压和电阻4.2 并联电路定义：电路中元件并行连接，电压相同，电流分配特点：电压相同，电流分配应用：计算并联电路中的电流、电压和电阻第五章：电路测量与实验5.1 测量工具电流表：测量电路中的电流电压表：测量电路中的电压电阻表：测量电路中的电阻5.2 实验步骤与方法实验设计：确定实验目的、电路连接方式等实验操作：按照实验步骤进行测量和数据记录实验分析：根据测量数据进行分析，得出结论第六章：电路的进阶概念6.1 交流电与直流电定义：交流电是电压和电流方向周期性变化的电，直流电是电压和电流方向不变的电特点：交流电有频率和相位，直流电稳定6.2 频率与周期定义：频率是单位时间内交流电变化的次数，周期是一次完整变化所需的时间关系：f = 1/T，其中f为频率，T为周期6.3 相位差定义：交流电中两个电压或电流波形的相对时间差应用：分析电路中波形的相位关系第七章：电路图的绘制7.1 电路图符号电源符号：电池、发电机等负载符号：电灯、电动机、电阻等开关符号：手动开关、自动开关等7.2 电路图绘制规则清晰：符号清晰，连线准确简洁：简化电路，删除多余部分一致：符号一致，电压方向一致7.3 电路图的解读与绘制解读：分析电路元件和连接方式，理解电路功能绘制：根据电路元件和连接方式，绘制电路图第八章：电路仿真软件的使用8.1 电路仿真软件概述定义：电路仿真软件是一种用于电路分析和设计的工具作用：模拟电路运行，验证电路设计，分析电路性能8.2 常见的电路仿真软件Multisim：功能强大，操作简单，广泛应用于电路设计和实验教学Proteus：界面友好，兼容性好，支持多种硬件描述语言LabVIEW：基于图形化编程语言，适用于复杂电路系统的研究和开发8.3 电路仿真软件的使用方法打开软件，创建新项目绘制电路图，添加元件设置参数，运行仿真分析结果，优化电路设计第九章：磁路与电磁感应9.1 磁路定义：磁力线在电路中的路径磁阻：磁路对磁力线的阻碍作用磁通量：磁场穿过磁路的面积与磁场强度之积9.2 电磁感应定义：磁通量变化时，产生感应电动势法拉第电磁感应定律：ε= -dΦ/dt，其中ε为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间楞次定律：感应电流的方向是阻碍磁通量变化的方向第十章：电机的工作原理与控制10.1 直流电机工作原理：电流通过电枢产生磁场，与磁极相互作用产生转矩控制方式：电压控制、电流控制、转速控制等10.2 交流电机工作原理：电流通过线圈产生磁场，与磁极相互作用产生转矩控制方式：电压控制、频率控制、转速控制等10.3 电机控制系统定义：通过控制电机的工作原理和运行参数，实现对电机的控制应用：电动汽车、工业、风力发电等第十一章：电力电子技术11.1 电力电子器件定义：用于电力转换和控制的电子器件常见器件：二极管、晶体管、晶闸管、GTO、IGBT等11.2 电力电子电路定义：利用电力电子器件实现电能转换和控制的电路应用：变频调速、整流、逆变、斩波等11.3 电力电子技术的应用定义：电力电子技术在电力系统和电气设备中的应用应用领域：电源、电机控制、电力系统、可再生能源等第十二章：电气设备12.1 概述定义：用于发电、输电、变电、配电和用电的设备分类：发电设备、输电设备、变电设备、配电设备、用电设备12.2 发电设备定义：将机械能、热能等转化为电能的设备常见设备：汽轮机、水轮机、风力发电机、太阳能光伏板等12.3 输电设备定义：将电能从发电站输送到用户的设备常见设备：输电线路、变压器、断路器等第十三章：电力系统分析13.1 电力系统的基本组成部分定义：电力系统由发电、输电、变电、配电和用电五个部分组成作用：实现电能的生产、传输、分配和消费13.2 电力系统的稳定性分析定义：分析电力系统在受到扰动时的稳定运行能力稳定性指标：暂态稳定性、静态稳定性、暂态过程中的电压稳定性等13.3 电力系统的经济性分析定义：分析电力系统的运行成本和效率经济性指标：发电成本、输电损耗、用电成本等第十四章：电力系统的保护与控制14.1 电力系统的保护定义：对电力系统进行故障检测和隔离，保护设备和人员安全保护装置：继电保护、差动保护、距离保护等14.2 电力系统的控制定义：对电力系统的运行参数进行调节和控制，保证系统稳定运行控制方法：开关控制、调节控制、最优控制等14.3 电力系统自动化定义：利用计算机技术和自动化装置实现电力系统的运行控制和管理应用：发电控制、输电控制、变电控制、配电控制等第十五章：可再生能源与电力系统15.1 可再生能源概述定义：指在自然界中不断补充的能源，如太阳能、风能、水能等优点：清洁、可再生、减少化石能源依赖等15.2 可再生能源并网技术定义：将可再生能源发电装置接入电力系统，实现电能的互补和利用技术难点：波动性、不稳定、电能质量等15.3 电力系统的可持续发展定义：在满足人类需求的保证电力系统的长期稳定和发展措施：发展可再生能源、提高能源利用效率、减少环境污染等重点和难点解析本文主要介绍了电工基础-电路的基本概念和基本定律，包括电路的基本概念、基本元件、基本电路定律、简单电路分析、电路测量与实验、电路的进阶概念、电路图的绘制、电路仿真软件的使用、磁路与电磁感应、电机的工作原理与控制、电力电子技术、电气设备、电力系统分析、保护与控制以及可再生能源与电力系统等方面的知识。
电路的基本概念
电路的基本概念
1.电路：为了某种目的，把电源与电子元件与负载连接起来即成为
电路。
（举例）
2.实际电路：是为完成某种预期的目的而设计、安装、运行的，由
电路器件和电路部件相互连接而成，具有特定的功能。
3.电路的功能：传输与处理信息、能量的传递、电量的测量、存贮
信息以及控制计算等功能。
4.电源和负载：在实际电路中，电能或电信号的发生器称为电源，
用电设备称为负载。
5.激励和响应：激励是对电源
．．而言的，电压和电流是在电源的作用
下产生的，因此电源又称为激励源；响应是对负载
．．而言的，由激励作用而在电路中产生的电压和电流称为响应。
有时，根据激励和响应之间的因果关系，把激励称为输入，响应称为输出。
6.电路模型：实际电路的电路模型是由理想电路元件
．．．．．．相互连接而成的。
7.理想元件：即在一定条件下对实际元件加以理想化，忽略它的次
要的性质，并用一个足以表征其主要性能的模型来表示它。
理想电路元件是组成电路模型的最小单元，是一种理想化的模型且具有精确的数学定义。
电路的基本概念
电路的基本概念什么是电路电路是指由电流在导体中流动时，通过各种元件（如电阻、电容、电感等）连接而成的路径。
电路可以是一条简单的导线，也可以是复杂的电子设备中的电路板。
电路可以用来完成各种功能，如控制电器的开关，传输和处理信息等。
电流与电压电路中最基本的概念是电流和电压。
电流是指电荷在单位时间内通过导体的数量，通常用安培（A）来表示。
电流的方向是电荷的正向流动方向。
电压是指单位正电荷从一点移动到另一点所做的功，通常用伏特（V）来表示。
电压的方向是电荷正向移动的方向。
电阻和欧姆定律电流在导体中流动时，会遇到阻碍，这种阻碍叫做电阻。
电阻的大小常用欧姆（Ω）来表示。
根据欧姆定律，电阻与电流和电压之间存在以下关系：V = IR其中，V表示电压，I表示电流，R表示电阻。
欧姆定律说明了电压、电流和电阻之间的基本关系。
串联与并联电路在电路中，元件可以串联连接或者并联连接。
串联电路是指电流依次通过多个元件。
在串联电路中，总电压等于各个元件电压之和，总电阻等于各个元件电阻之和。
并联电路是指电流在元件之间分成多个分支流动。
在并联电路中，总电压等于各个元件的电压，总电阻等于各个元件电阻的倒数之和的倒数。
串联和并联是电路中最基本的电路连接方式。
电容和电感除了电阻，电路中还有两种重要的元件，即电容和电感。
电容是指两个导体之间存在相对分离的电荷，它能储存电荷并在电路中释放。
电容的单位是法拉（F）。
电感是指通过电流在电路中产生的磁场而储存电能的元件，它能抵抗电流的变化。
电感的单位是亨利（H）。
直流电路和交流电路根据电流的性质，电路可以分为直流电路和交流电路。
直流电路是指电流方向不变，大小稳定的电路。
交流电路是指电流方向和大小都随时间变化的电路。
在直流电路中，电压和电流是恒定的；而在交流电路中，电压和电流会按正弦函数的规律进行周期性变化。
电路的基本元件电路中常用的基本元件有电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
以及这些元件的组合，如放大电路、滤波电路、计时电路等。
电路的基本概念
电流关系： I I1 I 2 I n
1 1 1 1 电阻关系： R R1 R2 R3 Rn
电阻电路的分压关系：
五、直流电桥
平衡条件：R2×R4= R1×R3 电桥平衡时检流计中无电流 流过。 测量电流中广泛应用，将电 阻的变化量转变为电压的变 化量，可用于传感器等测量 电路。
恒定电流
2、电流的方向
电流的实际方向：规定正电荷运动的
方向为电流的方向。 电流的参考方向：电路中假定电流的方向。
i i
参考方向
参考方向
i>0
实际方向
i
参考方向
i<0
实际方向
交流电和直流电
直流电
交流电
直流电
交流电
判断电流方向 A 10V I1 B
I1
已知：电路中电流 I 的大小为
10
在电路或电气设备中安装熔
断器、保险丝等保险装置， 以避免发生短路时出现不良
后果。
故障电路
断路：
短路：
电源短路
电路中电流很 大，会烧坏电 源，引起火灾 用电器短路
被短路的用电 器不能工作
总结回顾
电路的作用是什么？ 电路的基本组成部分。
5种基本电路元 件的电磁特性是 什么？
电路中通路、短路、 断路的特点分别是 什么？
的元件。
常用电路符号
想一想
Байду номын сангаас开关 电 源 连接导线
负 载
实际电路
电路模型
在允许的范围内，通过将实际电路用电路模型来代替，这
样在一定程度上可以简化计算深刻理解电路的工作原理。
四、电路的工作状态 1、通路（闭路）
电路各部分联接成闭合回路，有电流通过。电气设备或元
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2012-7-19 电工电子学C 16
1.3
电阻、电感和电容元件
一、电阻元件：
i
i u R
0 u
tan R
i1 + u1 _ + u _ 1 VCVS i2 + u2 _
:电压放大倍数
2012-7-19
电工电子学C
30
1.5
一、有载状态：
S R0 U E I
电路的工作状态
1、特性： 负载电流： I
R
E R0 R
端 电 压： U = IR
U E IRo
开关闭合
负载功率： P UI ( E R 0 I ) I
i1 + u1 _ + r i _ 1 CCVS
2012-7-19 电工电子学C 29
i2 + u2 _
r : 转移电阻
3、电压控制的电流源 ( Voltage Controlled Current Source )
i1 + u1 _ VCCS gu 1 i2 + u2 _
g: 转移电导
4、电压控制的电压源 ( Voltage Controlled Voltage Source )
型化，用足以反映其主要电磁性质的理想电路元件或其 组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相
对应的电路模型。 导线
Ro
电 池 开关
2012-7-19 电工电子学C
灯 泡
E
+
S
R
手电筒的电路模型
6
几个概念： 激励：作用于电路上的电源或信号源的电压或电流， 也称为输入。 响应：由激励在电路各部分产生的电压或电流，也称 为输出。 电路分析：在已知电路结构和元件参数的条件下，分 析电路的激励与响应之间的关系。
7、单位：安培（A：Ampere）
[毫安mA 微安uA] 1uA = 10-6A 换算：1mA = 10-3A
2012-7-19
电工电子学C
10
二、电压和电动势及其参考方向：
1、电压：
（1）电压：电场力把单位正电荷从电路中的一点移到 另外一点所作的功，为这两点之间的电压。
u dw dq
（2）分类：直流电压U、交流电压u。
2012-7-19
电工电子学C
36
a + u S1 _ 1 u S2 1 R2 b _ 2 + 3 2 R3 3
R1
支路：b=3 节点：n=2 回路：l=3 网孔：2个
b I3 R3 a I1 R2 I2 E1 E2
2012-7-19
I4 R6 I6 R4 R5 I5 d R1
电工电子学C
c
支路：b=6 节点：n=4 回路：l=7 网孔：3个
P PN
（不经济）
P PN （设备易损坏）
P PN
（经济合理安全可靠）
2012-7-19
电工电子学C
32
二、开路状态：
S R0 U E R I
特征: 电 流: I 0
开路电压： U U 0 E
开关断开
负载功率： P 0
2012-7-19
电工电子学C
33
三、短路状态：
S R0
电工电子学C
38
(3)另一种表达：在任一瞬时，流向某一结点的电流之 和等于由该结点流出的电流之和。即
I
入
I
出
(4)推广：对任一包围几个节点的闭合面而言，流入该闭合 面（广义节点）的电流等于流出该闭合面的电流。
IA I AB IB IC B
A I CA C
第一章 电路的基本概念
南京工业大学信息科学与工程学院电子系
2012-7-19
电工电子学C
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第一章 电路的基本概念
1.1 电路的作用和组成 1.2 电路的基本物理量 1.3 电阻、电容和电感元件
1.4 电源元件
1.5 电路的工作状态
1.6 电路的基本定律
1.7 电路中电位的概念及计算
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e d dt L
di dt
di dt
端电压： u L
（直流相当于短路）
磁场能量：W 1 Li 2 （储能元件） 2
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1.4 电源元件
一、独立电源： 能够独立向外电路提供能量的电源，分为电压源 和电流源。
1、理想电源： 是实际电源的理想化模型，分为理想电压源和 理想电流源。
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2、基尔霍夫电流定律(KCL)：
(1)内容：任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数 和为零。即： I 0
(2)符号的确定：选定参考方向后，习惯上取流出该节点 的支路电流为负，流入为正。
例 i1 i2 • i4 i3
i1- i2+ i3- i4= 0 i1+ i3= i2 + i4
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EI R 0 I
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U E I
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P PE P
电源外特性
电源产生 的功率
电源内部 消耗的功率
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2、额定值及运行状态: 额定值:电器设备的安全使用值，用UN、IN和PN表示。 运行状态: 欠载（轻载）： I I N 过载（超载）： I I N 额定工作状态： I I N
本章的基本要求：
一、理解电压与电流参考方向的意义 二、能正确而熟练的应用电路基本定律 三、了解电路的三种状态及额定值的意义 四、会计算电路中某点的电位
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1.1 电路的作用和组成
电路：由各种元件相互连接而构成的电流的通路。
一、电路的作用： 1、实现电能的传输、转换；
2、实现信号的传递与处理。
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（6）表示方法： a、用极性“＋”、“－”表示，参考方向由正指向负； b、用双下标表示，例如Uab表示其参考方向由a指向b。
（7）单位：伏特（V：Volt) [毫伏mV 微伏uV 千伏kV ] 换算：1mV ＝ 10－3V 1kV ＝ 103V 1uV ＝ 10－6V
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U
I R
特征:
短路电流: I I S 端 电 压: U 0
E R0
E
导线短接
负载功率: 电源功率:
P0
PE I S R0
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1.6 电路的基本定律
一、欧姆定律： 对于一个线性电阻元件而言，流过电阻的电流 与电阻两端的电压成正比。
+ u
i
关联参考方向：
1F=10-6F 1nF=10-9F 1pF=10-12F
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电压、电流关系：i
dq dt
dCu dt
C
du dt
（直流相当于断路）
电场能量： W 1 Cu
2
2
（储能元件）
非线性电容元件：库伏特性曲线在u－q平面上不是通 过原点的直线。
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1.2
电路的基本物理量
一、电流及其参考方向： 1、电流：电荷在导体中有规则的定向移动形成电流，其 大小被称为电流强度，简称电流i。
i dq dt
2、分类：直流电流I、交流电流i。
3、实际方向：习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实 际方向。(约定俗成) 4、参考方向：任选某一方向为其参考方向，也叫其正方 向。(人为指定)
（3）实际方向：规定由高电位端指向低电位端。(约定俗成)
（4）参考方向：任选某一方向为其参考方向，也叫其正 方向。 (人为指定)
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（5）正负：电压值为正时，电压的实际极性和参考极性相 同，否则相反。
+
实际方向
+
实际方向
（参考方向） U
（参考方向） U
U>0
U<0
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电 池
灯 泡
话筒
放 大 器
扬声器
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二、电路的组成及模型： 1、组成：电源、负载和中间环节。
电源: 提供 电能的装置
电 池
灯 泡
负载: 取用 电能的装置 中间环节：传递、分 配和控制电能的作用
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2、模型： 为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模
+ –
受控电流源
受控电压源
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三、分类： 1、电流控制的电流源 ( Current Controlled Current Source )
i1 + u1 _ CCCS i1 i2 + u2 _
:电流放大倍数
2、电流控制的电压源 ( Current Controlled Voltage Source )
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5、正负：当电流的实际方向与其参考方向一致时，其值 为正；当电流的实际方向与其参考方向相反时， 其值为负。
I
1
I
10
1
10V I1=1A
10V
10
I1=-1A