电工电子学-电路的基本概念
电学基础电路知识点总结
电学基础电路知识点总结电学基础电路是电子工程技术的基础，是学习电子电路学科的必备知识。
在学习电子电路学科之前，我们需要了解一些电学基础电路的知识点，包括电路的基本概念、电路的基本元件、电路的基本定理等。
本文将对这些知识点进行总结和梳理，以便读者更好地理解和掌握电学基础电路知识。
一、电路的基本概念1. 电路的定义电路是指由电源、导线和负载所组成的连接通路，通过这个通路，电流可以从电源流过负载，在电路中产生磁场、电场和能量转换等现象。
2. 电路的分类（1）按照电流的方向分：直流电路和交流电路。
（2）按照电源连接方式分：串联电路、并联电路和混合电路。
（3）按照电路中元件的连接方式分：主动电路和被动电路。
（4）按照电路中元件的工作方式分：线性电路和非线性电路。
3. 电路的特性电路有许多特性，包括电阻、电流、电压等基本参量的关系、能量转换特性、响应特性、稳定性特性等。
4. 电路分析方法电路分析方法有很多种，常用的有基尔霍夫定律、节点电压法、特性方程法、频率域分析法、状态空间法等。
二、电路的基本元件1. 电压源电压源是电路中的能量供应装置，用于在电路中产生电压。
电压源的符号一般为“V”。
2. 电流源电流源是电路中的能量供应装置，用于在电路中产生电流。
电流源的符号一般为“I”。
3. 电阻电阻是电路中的一种基本元件，用于限制电流的大小。
电阻的符号一般为“R”。
4. 电感电感是电路中的一种基本元件，用于储存电磁能量。
电感的符号一般为“L”。
5. 电容电容是电路中的一种基本元件，用于储存电荷。
电容的符号一般为“C”。
6. 二极管二极管是电路中的一种主动元件，可以实现整流、开关等功能。
二极管的符号一般为“D”。
7. 晶体管晶体管是电路中的一种主动元件，可以实现放大、开关等功能。
晶体管的符号一般为“Q”。
8. 集成电路集成电路是电路中的一种集成元件，包含了多种功能，如逻辑门、放大器、计时器等。
集成电路的符号一般为“IC”。
1电路的基本概念与基本定律-电工电子学
(b) 电流从“+”流入，故为负载；
(c) 电流从“+”流入，故为负载 ；
(d) 电流从“+”流出，故为电源。
2.功率与功率平衡
功率 设电路任意两点间的电压为 U ,流入此部分电
路的电流为 I， 则这部分电路消耗的功率为:
P UI
W为瓦[特] KW为千瓦
功率平衡：由U＝E－R0I得 UI＝EI－R0I2
返回
物理量参考方向的表示方法
I
a
电 池
灯 泡
+ EU
_
+
R
Uab
_
b
电压
正负号 箭头 双下标
a + U_ ab b
电流：从高电位 指向低电位。
a
Uabb
I
Uab（高电位在前， + R -
低电位在后）
1.4 欧 姆 定 律
欧姆定律：流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
U R I
＋ I
U －
U＝RI （a）
I1 R1
c
+ U3
E1 U1
R2 I2
a
d
- - U4 +
U1＋U4＝U2＋U3
U2 E2 U1－U2－U3＋U4＝0
即 U＝0
电位降取正
b
电位升取负
上式可改写为
I1 R1
c
+ U3
R2 a
- - U4
I2
d
+
E1－E2－R1I1＋R2I2＝0 E1
U1
或 E1－E2＝R1I1－R2I2
U2 E2
U＝E1－U1＝E1－IR01
E1＝U＋R01I＝220
电工电子基础知识
电工电子基础知识电工电子基础知识是电气工程和电子技术领域的入门课程，它涵盖了电路的基本理论、电子元件的工作原理以及电子系统的构建方法。
以下是电工电子基础知识的详细内容：1. 电路的基本概念电路是由电源、导线、开关和负载等元件组成的闭合路径，它使得电流能够在其中流动。
电路的基本组成部分包括：- 电源：提供电能的设备，如电池、发电机等。
- 导线：连接电路元件，传输电流的导电材料。
- 开关：控制电路通断的装置。
- 负载：消耗电能的设备，如灯泡、电动机等。
2. 电路的基本定律电路分析中常用的基本定律包括欧姆定律、基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。
- 欧姆定律：描述了电阻、电流和电压之间的关系，即V=IR，其中V是电压，I是电流，R是电阻。
- KCL：指出任何节点处流入的电流总和等于流出的电流总和。
- KVL：指出任何闭合回路中，电压的代数和为零。
3. 基本电子元件电子元件是构成电子电路的基本单元，常见的电子元件包括：- 电阻器：限制电流流动的元件，其阻值用欧姆表示。
- 电容器：能够储存电荷的元件，其容量用法拉表示。
- 电感器：对电流变化产生阻碍作用的元件，其感值用亨利表示。
- 二极管：允许电流单向流动的半导体元件。
- 三极管：用于放大或开关电流的半导体元件。
4. 直流电路分析直流电路是指电流方向不随时间变化的电路。
分析直流电路时，通常采用节点电压法或环路电流法。
- 节点电压法：将电路中的节点电压作为未知量，根据KCL和欧姆定律建立方程组求解。
- 环路电流法：将电路中的环路电流作为未知量，根据KVL和欧姆定律建立方程组求解。
5. 交流电路分析交流电路是指电流方向随时间周期性变化的电路。
分析交流电路时，需要考虑电压和电流的相位关系。
- 正弦波交流电路：采用复数表示法，将电路元件的阻抗表示为实部和虚部的复数形式，通过欧姆定律和相量分析法求解电路。
- 谐振电路：在特定频率下，电路的阻抗达到最小，此时电路发生谐振。
电路的基本概念和基本定律
电路的基本概念和基本定律一、电路基本概述1.电流流经的路径叫电路，它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合起来的，它的作用是A：实现电能的传输和转换；B：传递和处理信号（如扩音机、收音机、电视机）。
一般电路由电源、负载和连接导线（中间环节）组成。
（1）电源是一种将其它形式的能量转换成电能或电信号的装置，如：发电机、电池和各种信号源。
（2）负载是将电能或电信号转换成其它形式的能量或信号的用电装置。
如电灯、电动机、电炉等都是负载，是取用电能的设备，它们分别将电能转换为光能、机械能、热能。
（3）变压器和输电线是中间环节，是连接电源和负载的部分，它起传输和分配电能的作用。
2. 电路分为外电路和内电路。
从电源一端经过负载再回到电源另一端的电路，称为外电路；电源内部的通路称为内电路。
3．电路有三种状态：通路、开路和短路。
（1）通路是连接负载的正常状态；（2）开路是R→∝或电路中某处的连接导线断线，电路中的电流I＝0，电源的开路电压等于电源电动势，电源不输出电能。
例如生产现场的电流互感器二次侧开路，开路电压很高，将对工作人员和设备造成很大威胁；（3）短路是相线与相线之间或相线与大地之间的非正常连接，短路时，外电路的电阻可视为零，电流有捷径可通，不再流过负载。
因为在电流的回路中仅有很小的电源内阻，所以这时的电流很大，此电流称为短路电流。
短路也可发生在负载端或线路的任何处。
产生短路的原因往往是由于绝缘损坏或接线不慎，因此经常检查电气设备和线路的绝缘情况是一项很重要的安全措施。
为了防止短路事故所引起的后果，通常在电路中接入熔断器或自动断路器，以便发生短路时，能迅速将故障电路自动切除。
4、电路中产生电流的条件：（1）电路中有电源供电；（2）电路必须是闭合回路；5、电路的功能：（1）传递和分配电能。
如电力系统，它是由发电机，升压变压器，输电线、降压变压器、供配电线路和各种高、低压电器组成。
（2）传递和处理信号。
电工电子学课件_______第一章
uab
b
13
关联参考方向与非关联参考方向 对一个元件，电流参考方向和电压参考方向 可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常 常将其取为一致，称关联参考方向；如不一致， 称非关联参考方向。 i
a
i u
b a
+
−
u
+
b
(a)关联参考方向
(b)非关联参考方向
如果采用关联参考方向，在标注时标出一种即可。 如果采用非关联参考方向，则必须全部标注。
b （b）
三、电路中的功率
定义： 单位时间内元件吸收（消耗）或发出（释 放）的电能。 dw 数学表达式： p dt 单位：瓦特 W 方向：在电压、电流取关联参考方向下，p=ui 表 示的是该元件吸收（消耗）功率的大小。即为：
i i
w
+ u
w
+ u
p>0
18
p<0
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
34
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
实际电压源 I + − Rs Us
U Us
RL
0 理想电压源 实际电压源
U
I
电源内阻，表 示内部损耗 U = Us – IRs
Rs越小 特性曲线越平坦
当Rs = 0 时，实际电压源模型就变成电压源模型
35
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
2.电流源
Uab
15
第一章 电路的基本概念、定律与分析方法
Uab是否表示a端的电位高 于b端的电位？
a
Uab 元件
b
Uab只表示a、b两端电位的参考 方向为由a指向b。实际两点电 位哪点高，要看是Uab>0，还是 Uab<0。若Uab>0，则a端电位高 于b端电位。反之， b 端电位高 于a端电位。
电工基础基本概念
电工基础基本概念一、电阻电路1、电路：简单地说，电路就是电流流通的路径。
2、电路图：用电路符号表示实际电路器件连接关系的图形，称为电路原理图，简称电路图。
3、电路的组成：1、电源2、负载3、导线4、控制器件4、正弦交流电路：在交流电路中，如果电压与电源平率相同，并且都按正弦规律变化，这样的电路叫正弦交流电路，简称正弦电路。
5、电路元件符号：6、回路：电路中的任意一个闭合路径称为回路。
7、支路：电路中每一分支电路称为支路。
8、节点：电路中三条或三条以上的支路相联接的点称为节点。
9、电流节点定律：由于电流的连续性，电路中任何一节点均不可能堆积电荷。
因此在任一瞬间，流向某一节点电流之和应等于由该节点流出的电流之和。
即：∑I=0 （∑-代数和符号）I1+I2=I；I1+I2—I=010、回路电压定律：如果从回路中任意一节点出发，以顺时针方向或逆时针方向沿回路循环一周，则在这个方向上电动势的代数和等于各电压降的代数和。
即：∑E=∑（IR）11、网孔：内部不含有支路的回路叫网孔。
12、五分支电路：只有一个回路，没有节点和支路的电路称为无分支电路。
13、外电路：电源以外的负载、导线、开关等叫外电路；电源内部叫内电路。
14、电流：导体中的自由电子在电场力的作用下，做有规则的定向运动，称为电流。
电流的大小（电流强度）用I表示即：I=Q/t（I—电流强度A安培；Q—电荷量C库仑；t—时间S秒）1库仑=6.25×15、直流电流：大小和方向都不随时间而变化的电流称为直流电流。
16、交流电流：大小和方向都随时间而变化的电流称为交流电流。
17、电压：电源的正、负极之间的电场力将单位正电荷从电源的正极移到电源的负极所做的功称为电压，也称两点间的电位差或电压降。
18、电动势：将单位正电荷从电源负极移到正极时所做的功，称电动势。
即：E=A/Q（E—电势V；A—电源力所做的功J;Q—正电荷的电荷量C）19、电阻：在电场力的作用下，电流在导体中流动时，所受到的阻力，称为电阻。
电路简单知识点总结
电路简单知识点总结电路是由导电线路、电源、负载和控制元件等组成的，其作用是控制电流的流动，完成特定的功能。
在现代电子科技中，电路在各个领域都有着非常广泛的应用，例如通讯、计算机、家电、汽车等。
本文将从电路的基本概念、基本元件、电路分类和电路分析等方面进行简单的知识点总结。
一、电路的基本概念1. 电路的定义电路是由导体和电子器件等组成的，能够使电流沿着某种路径流动的系统称为电路。
电路通常由电源、导线、开关和负载等元件组成。
电源提供电流、电压，导线传输电流，开关控制电路的通断，负载完成特定的功能。
2. 电流、电压和电阻电流指的是单位时间内通过导体横截面的电荷数量，通常用符号I表示，单位是安培(A)。
电压是两点之间的电势差，通常用符号U表示，单位是伏特(V)。
电阻是导体对电流的阻碍程度，通常用符号R表示，单位是欧姆(Ω)。
3. 电路的基本法则欧姆定律是电路中最基本的法则之一，它表示电压与电流成正比，电阻为常数。
即U=IR，其中U为电压，I为电流，R为电阻。
二、电路的基本元件1. 电源电源是电路的能量源，常见的有直流电源和交流电源。
直流电源的电流方向不变，交流电源的电流方向会周期性地变化。
2. 导线导线是电流在电路中传输的通道，通常用金属制成。
导线的截面积越大，电阻就会越小，电流传输的效率也越高。
3. 开关开关是用来在电路中控制电流的通断的元件，常见的有机械开关和电子开关。
4. 负载负载是电路中完成特定功能的元件，常见的有电灯、电动机、电热器等。
5. 电阻电阻是对电流的阻碍，能够限制电流大小。
电阻可以分为定值电阻和可变电阻两种，其中可变电阻可以通过调节电阻值来控制电路中的电流大小。
6. 电容电容是一种存储电荷的元件，可以将电荷储存起来并在需要时释放。
常用的电容有电解电容、陶瓷电容和电介质电容。
7. 电感电感是储存磁场能量的元件，可以将电流转化为磁场，并在需要时释放。
电感通常由线圈或者铁芯制成。
8. 二极管二极管是一种电子器件，可以使电流在一个方向上流动而阻止其反向流动。
电路基础知识点总结
电路基础知识点总结电路是电子学的基础，也是现代科技的重要组成部分。
了解电路的基础知识对于从事电子工程、通信工程、计算机科学等领域的人员来说至关重要。
本文将对电路的基础知识点进行总结，希望能够帮助读者更好地理解电路的原理和运作方式。
一、电路的基本概念电路是指由电子元件（如电阻、电容、电感等）和电源（如电池、发电机等）组成的闭合路径。
在电路中，电子元件通过导线相互连接，形成一个完整的电流通路。
电路的基本概念包括电流、电压、电阻、功率等。
1. 电流：电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量，通常用字母I表示，单位是安培（A）。
2. 电压：电压是单位电荷所具有的电势能，通常用字母U表示，单位是伏特（V）。
3. 电阻：电阻是电路对电流的阻碍程度，通常用字母R表示，单位是欧姆（Ω）。
4. 功率：功率是单位时间内能量的转移速率，通常用字母P表示，单位是瓦特（W）。
二、电路的基本分类根据电流的方向和大小，电路可以分为直流电路和交流电路两种。
1. 直流电路：直流电路中电流的方向保持不变，电压也是恒定的。
直流电路常见于电池供电的设备中，如手电筒、电子钟等。
2. 交流电路：交流电路中电流的方向和大小都是周期性变化的，电压也是随之变化的。
交流电路广泛应用于家庭用电、工业生产等领域。
三、电路中的基本元件电路中的基本元件包括电阻、电容、电感和电源等。
1. 电阻：电阻是电路中最基本的元件之一，它的作用是阻碍电流的流动。
电阻的大小取决于材料的电阻率、长度和横截面积。
2. 电容：电容是能够存储电荷的元件，它的作用是在电路中储存和释放能量。
电容的大小取决于两极板的面积、介质的介电常数和两极板之间的距离。
3. 电感：电感是由导体绕成的线圈或线圈组成的元件，它的作用是产生感应电动势。
电感的大小取决于线圈的匝数、截面积和磁性材料的磁导率。
4. 电源：电源是电路中提供电能的装置，它可以是直流电源或交流电源，如电池、发电机等。
四、电路中的基本定律电路中有一些基本的定律，如欧姆定律、基尔霍夫定律、电压分压定律和电流分流定律等。
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受控电源：指电压源的电压或电流源的电流受电路中 其它部分的电流或电压控制的电源。
2018/7/19
电工电子学B
1.4.1 独立电源
1.理想电源 理想电压源（恒压源）
I + US _ 特点: + U _ RL US O
U
I 外特性曲线
(1) 输出电压是一定值。 (2) 恒压源中的电流由外电路决定。
2018/7/19 电工电子学B
电气设备的额定值
额定值: 电气设备在正常运行时的规定使用值 1. 额定值反映电气设备的使用安全性； 2. 额定值表示电气设备的使用能力。 例： 灯泡：UN = 220V ，PN = 60W 电阻： RN = 100 ，PN =1 W
第一章
电路的基本概念
2018/7/19
电工电子学B
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
2018/7/19 电工电子学B
本章的基本要求：
一、理解电压与电流参考方向的意义
2. 实际电源 I 实际电压源 + + 实际电压源是用理想 US 电压源和内阻串联的电路 RL U R0 模型来表示。 – U 实际电压源模型 理想电压源 U0=US 由上图电路可得: 实际电压源 U = US – IR0 若 R0 = 0 I O US 理想电压源 : U US IS RO 若 R0<< RL ，U US ， 电压源的外特性 可近似认为是理想电压源。
2018/7/19
电工电子学B
1.2
电路的基本物理量
1.2.1 电路基本物理量的实际方向 物理中对基本物理量规定的方向 物理量 电流 I 实 际 方 向 正电荷运动的方向 高电位 低电位 (电位降低的方向) 低电位 高电位 (电位升高的方向)
电工电子学B
单
位
kA 、A、mA、 μA kV 、V、mV、 μV kV 、V、mV、 μV
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(3) 实际方向与参考方向的关系
实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值； 实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。 例： a I R + U – a R b b 若 I = 5A，则电流从 a 流向 b； 若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。
若 U = 5V，则电压的实际方向 从 a 指向 b；
2018/7/19 电工电子学B
实际电流源 实际电流源是用理 想电流源 和内阻并联的 电路模型表示。
U0=ISR0 U
实际电流源 理 想 电 流 源
I
+ IS R0 U －
RL
实际电流源模型
由上图电路可得: I
U O I IS IS R0 若 R0 = 电流源的外特性 理想电流源 : I IS 若 R0 >>RL ，I IS ，可近似认为是理想电流源。
电工电子学B
理想电路元件
理想电路元件
理想有源元件
理想无源元件
电 压 源
2018/7/19
电 流 源
电工电子学B
电 阻 元 件
电 容 元 件
电 感 元 件
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。
I = 0.28A I = – 0.28A E 3V + + U U´ 2.8V – 2.8V +
R0
电流I的参考方向 与实际方向相同， I=0.28A,由流向, 反之亦然。
2018/7/19
电工电子学B
关联参考方向与非关联参考方向
一个元件或者一段电路中电流和电压的参考方向是可以任 意设定的，二者可以一致，也可以不一致。当电流和电压 的参考方向一致时，称为关联参考方向；两者相反时称为 非关联参考方向。
2. 电路的组成
信号源: 提供信息
信号处理： 放大、调谐、检波等 话筒
处 理 器
扬声器
直流电源: 提供能源
负载
直流电源
2018/7/19
电工电子学B
电路模型
为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路 模型化，用足以反映其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。 手电筒的电路模型 理想电路元件主要有 I S 电阻元件、电感元件、 电容元件和电源元件等。 例：手电筒 手电筒由电池、灯 泡、开关和筒体组成。
(2)实现信号的传递与处理 话筒 扬声器
电灯 电动机 电炉 ...
处 理 器
2018/7/19
电工电子学B
2. 电路的组成
组成 电源: 提供 电能的装置
升压 变压器 输电线
负载: 取用 电能的装置
电灯 电动机 电炉 ...
发电机
降压 变压器
中间环节：传递、分 配和控制电能的作用
2018/7/19 电工电子学B
I2 + _ U 1 (a)VCVS I2 gU1 + U2
+ U2 -
电 I1 流 控 + 制 U1=0 电 压 源
I2 + _
I1
+ U2 I2
(b)CCVS
+ U2
-
电 I1 流 控 + 制 U1=0 电 流 源
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I1
-
(c) VCCS
(d) CCCS
1.5 电路的工作状态
电压 U
电动势E
2018/7/19
1.2.2 电路基本物理量的参考方向 (1) 参考方向 在分析与计算电路时，对 电量任意假定的方向。 (2) 参考方向的表示方法 电流： 箭 标 I 电压： + a Uab I a R
+ E _
+ U _ b
U–
a
R
Iab
b
正负极性
b
双下标
2018/7/19
双下标
I
U
IS 特点:
+ U _
RL
O
IS 外特性曲线
I
(1) 输出电流是一定值，恒等于电流 IS ； (2) 恒流源两端的电压 U 由外电路决定。
例2：设 IS = 10 A，接上RL 后，恒流源对外输出电流。
当 RL= 1 时， I = 10A ，U = 10 V 当 RL = 10 时， I = 10A ，U = 100V 电流恒定，电压随负载变化。
G 称为电导 单位：西门子（S：Siemens）
电工电子学B
2 2 功率： p ui Ri u R
能量： W pdt Ri2 dt t t
0 0
t
t
（耗能元件）
非线性电阻元件：伏安曲线不是通过坐标原点的一条直 线。
2018/7/19
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1.3.2 电容元件
i + u + C
若 U= –5V，则电压的实际方向 从 b 指向 a 。
注意： 在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有正负 之分。
2018/7/19 电工电子学B
例: 电路如图所示。 电动势为E =3V 方向由负极指向正极； 电压U的参考方向与实际 方向相同, U = 2.8V, 方向由 指向； 电压U´的参考方向与实际 方向相反, U´= –2.8V; 即: U = – U´
1H=10-6H 1mH=10-3H
2018/7/19 电工电子学B
由电磁感应定律可得，自感电动势为：
d di e L dt dt
端电压： u L
di dt
（直流相当于短路）
磁场能量： W 1 Li 2（储能元件）
2
2018/7/19
电工电子学B
1.4 电源元件
独立电源： 能够独立向外电路提供能量的电源称为独立 电源。如蓄电池、发电机、稳压电源和信号源等。 电压源的电压或电流源的电流不受外电路的 控制而独立存在。
2018/7/19
E
+ +
–
U
开关 R
Ro
–
导线 灯泡
电池
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E
+ +
–
U
手电筒的电路模型 I S 开关 R
Ro
–
灯泡 导线 电池 今后分析的都是指电 路模型，简称电路。在 电路图中，各种电路元 件都用规定的图形符号 表示。
2018/7/19
电池是电源元件，其 参数为电动势 E 和内阻 Ro； 灯泡主要具有消耗电能 的性质，是电阻元件，其 参数为电阻R； 筒体用来连接电池和灯 泡，其电阻忽略不计，认 为是无电阻的理想导体。 开关用来控制电路的通 断。
电场能量： W 1 Cu 2 （储能元件） 2 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。
2018/7/19
电工电子学B
1.3.3 电感元件
+ u i
eL
L 称为电感器的电感
L
对线性电感元件有： Li
线性电感元件：韦安特性曲线在i－平面上为通过 原点的直线。 单位：亨利（H）[微亨H 毫亨mH ]
2018/7/19 电工电子学B
E I R0 R
R0
I
电源与负载的判别
1. 根据 U、I 的实际方向判别 电源： U、I 实际方向相反，即电流从“+”端流出， （发出功率）； 负载： U、I 实际方向相同，即电流从“-”端流出。 （吸收功率）。 2. 根据 U、I 的参考方向判别 U、I 参考方向相同，P =UI 0，负载； P = UI 0，电源。 U、I 参考方向不同，P = UI 0，电源； P = UI 0，负载。