电路的基本元件和电路定律
电路的基本规律知识点总结
电路的基本规律知识点总结第一、基本元件电路中的基本元件包括电源、导线、电阻、电容、电感等。
其中电源是提供电流的能源，导线负责将电流传输到电路的各个部分，而电阻、电容和电感是用来调节电流和电压的元件。
电路中的元件都符合一定的物理规律，比如欧姆定律、基尔霍夫法则等。
第二、欧姆定律欧姆定律是电路中最基本的规律之一，它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
欧姆定律的表达式为：U=IR，其中U代表电压，I代表电流，R代表电阻。
根据欧姆定律，电流和电压成正比，而电阻和电流成反比。
欧姆定律在电路分析中起着非常重要的作用，可以帮助我们计算电路中各个元件的参数。
第三、基尔霍夫法则基尔霍夫法则是电路分析中另一个重要的定律，主要包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
基尔霍夫电流定律指出，电路中任意一个节点处的电流总和等于零，即输入的电流等于输出的电流。
而基尔霍夫电压定律则指出，电路中任意一个闭合回路中的电压之和等于零，即电路中的电压总和等于零。
基尔霍夫法则可以帮助我们在复杂的电路中进行电流和电压的分析。
第四、电感和电容电感和电容是电路中常用的元件，它们分别用来存储电能。
电感是由螺线圈或线圈组成，当通过电流时，会产生一个磁场，从而存储电能。
而电容则是由两个导体之间的绝缘材料组成，当电压加到电容上时，会在两个导体之间产生电场，从而存储电能。
在电路中，电感和电容经常用来改变电流和电压的频率，从而实现信号调理和滤波的功能。
第五、交流电路和直流电路电路可以分为交流电路和直流电路两种。
直流电路是电流方向不变的电路，一般使用直流电源供电，例如电池。
而交流电路是电流方向会周期性地改变的电路，一般使用交流电源供电，例如插座。
交流电路和直流电路在元件选择、电压波形分析等方面有很大的区别，需要根据不同的应用来进行设计和分析。
第六、耦合和隔离在电路中，元件之间会存在耦合和隔离的关系。
耦合是指两个元件之间的相互影响，可以是电流或电压的共享，也可以是信号的传输。
电路原理知识总结
电路原理总结第一章基本元件和定律1.电流的参考方向可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则i>0，反之i<0。
电压的参考方向也可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则u>0反之u<0。
2．功率平衡一个实际的电路中，电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。
3．全电路欧姆定律：U=E-RI4．负载大小的意义：电路的电流越大，负载越大。
电路的电阻越大，负载越小。
5．电路的断路与短路电路的断路处：I＝0，U≠0电路的短路处：U＝0，I≠0二．基尔霍夫定律1．几个概念：支路：是电路的一个分支。
结点：三条（或三条以上）支路的联接点称为结点。
回路：由支路构成的闭合路径称为回路。
网孔：电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。
2．基尔霍夫电流定律：（1）定义：任一时刻，流入一个结点的电流的代数和为零。
或者说：流入的电流等于流出的电流。
（2）表达式：i进总和=0或：i进=i出（3）可以推广到一个闭合面。
3．基尔霍夫电压定律（1）定义：经过任何一个闭合的路径，电压的升等于电压的降。
或者说：在一个闭合的回路中，电压的代数和为零。
或者说：在一个闭合的回路中，电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。
（2）表达式：1或：2或：3（3）基尔霍夫电压定律可以推广到一个非闭合回路三．电位的概念（1）定义：某点的电位等于该点到电路参考点的电压。
（2）规定参考点的电位为零。
称为接地。
（3）电压用符号U表示,电位用符号V表示（4）两点间的电压等于两点的电位的差。
（5）注意电源的简化画法。
四．理想电压源与理想电流源1．理想电压源（1）不论负载电阻的大小，不论输出电流的大小，理想电压源的输出电压不变。
理想电压源的输出功率可达无穷大。
（2）理想电压源不允许短路。
2．理想电流源（1）不论负载电阻的大小，不论输出电压的大小，理想电流源的输出电流不变。
理想电流源的输出功率可达无穷大。
（2）理想电流源不允许开路。
电路的三大基本定律
电路的三大基本定律一、欧姆定律1. 内容- 欧姆定律描述了通过导体的电流与导体两端电压以及导体电阻之间的关系。
对于一段导体而言，其电流I与导体两端的电压U成正比，与导体的电阻R成反比。
- 数学表达式为I = (U)/(R)，变形公式U = IR和R=(U)/(I)。
2. 适用条件- 欧姆定律适用于金属导体和电解液导电，对于气体导电和半导体导电等情况，欧姆定律不适用。
3. 应用示例- 已知一个电阻R = 10Ω，两端电压U = 20V，根据I=(U)/(R)，可求出电流I=(20V)/(10Ω)=2A。
二、基尔霍夫定律1. 基尔霍夫电流定律（KCL）- 内容- 所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和。
或者表述为，在任意时刻，流入一个节点的电流代数和为零。
- 数学表达式- 对于一个节点，∑_{k = 1}^nI_{k}=0，其中I_{k}为流入或流出节点的第k个电流，规定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负。
- 应用示例- 在一个具有三个支路的节点处，已知I_1 = 3A流入节点，I_2 = 2A流出节点，设I_3为未知电流，根据I_1 - I_2+I_3 = 0，可得I_3=I_2 - I_1=2A - 3A=-1A，负号表示I_3是流出节点的电流。
2. 基尔霍夫电压定律（KVL）- 内容- 沿着闭合回路所有元件两端的电势差（电压）的代数和等于零。
- 数学表达式- 对于一个闭合回路∑_{k = 1}^mU_{k}=0，其中U_{k}为第k个元件两端的电压，在确定电压的正负时，需要先选定一个绕行方向，当元件电压的参考方向与绕行方向一致时取正，反之取负。
- 应用示例- 在一个简单的串联电路中，有电源E = 10V，电阻R = 5Ω，设电流I的方向为顺时针。
按照顺时针方向绕行，根据E - IR=0，可得I=(E)/(R)=(10V)/(5Ω)=2A。
三、焦耳定律1. 内容- 电流通过导体时会产生热量，热量Q与电流I的平方、导体电阻R以及通电时间t成正比。
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
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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。
什么是电路的基本定律和元件特性
什么是电路的基本定律和元件特性在我们的日常生活中，电无处不在，从照明的灯泡到驱动各种电器设备，都离不开电的作用。
而要理解电是如何在电路中流动和工作的，就需要了解电路的基本定律和元件特性。
电路，简单来说，就是电流流动的路径。
就像道路让车辆通行一样，电路为电流提供了流动的通道。
而电路的基本定律和元件特性，就是描述电流、电压、电阻等在电路中相互关系和行为的规则。
首先，咱们来聊聊欧姆定律。
这可是电路中最基础、最重要的定律之一。
欧姆定律指出，通过一段导体的电流与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。
用公式表示就是 I ＝ U ／ R ，其中 I 表示电流，U 表示电压，R 表示电阻。
打个比方，如果把电流想象成水流，电压就像是水压，而电阻则相当于水管的粗细程度。
水压越大，水流就越大；水管越细，水流就越小。
接下来是基尔霍夫定律，这包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。
基尔霍夫电流定律说的是，在电路的任何一个节点处，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。
想象一下，节点就像是一个十字路口，各个方向的车流量（电流）在这个路口进出，总的进流量和总的出流量是相等的。
基尔霍夫电压定律则表示，在任何一个闭合回路中，各段电压的代数和为零。
这就好比我们绕着一个圈走路，上升的高度（正电压）和下降的高度（负电压）加起来总是等于零。
说完了电路的基本定律，再来说说电路中的元件特性。
电阻是电路中常见的元件，它的特性就是阻碍电流的流动。
电阻的大小取决于材料的性质、长度、横截面积等因素。
电阻在电路中起到限流、分压等作用。
电容是另一种重要的元件，它能够储存电荷。
电容的大小与极板的面积、极板间的距离以及介质的介电常数有关。
在电路中，电容常用于滤波、耦合等。
电感也是电路中不可或缺的元件，它通过产生自感电动势来抵抗电流的变化。
电感的大小与线圈的匝数、线圈的形状以及是否有铁芯等因素有关。
电感常用于滤波、振荡等电路中。
电路的基本定律欧姆定律与基尔霍夫定律
电路的基本定律欧姆定律与基尔霍夫定律电路的基本定律：欧姆定律与基尔霍夫定律电路是由电器元件以特定方式连接成的，电流在其中流动以传送电能。
为了准确地描述电路中电流、电压和电阻之间的关系，人们提出了一些基本的电路定律。
在本文中，我们将介绍两个最为重要的电路定律：欧姆定律和基尔霍夫定律。
一、欧姆定律欧姆定律是电路中最为基本的定律之一，它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律，当一个电阻器两端施加电压时，通过它的电流与电压成正比，与电阻成反比。
数学表达式为：I = V / R其中，I代表电流，单位为安培(A)；V代表电压，单位为伏特(V)；R代表电阻，单位为欧姆(Ω)。
欧姆定律告诉我们，电流的大小与电压的大小成正比，与电阻的大小成反比。
二、基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路分析中非常重要的定律，它由德国物理学家基尔霍夫提出，并应用于电路的各种复杂情况。
基尔霍夫定律包括两个基本原理：第一定律和第二定律。
1. 第一定律（节点定律）第一定律也称为节点定律，它是基尔霍夫定律中的电流守恒定律。
根据第一定律，一个节点处的电流总和等于零。
具体而言，对于一个节点，所有进入节点的电流总和等于所有离开节点的电流总和。
数学表达式为：∑I_in = ∑I_out这个定律可以帮助我们在复杂的电路中分析节点处的电流情况，进而推导出电路中各个部分的电流数值。
2. 第二定律（回路定律）第二定律也称为回路定律，它是基尔霍夫定律中的电压守恒定律。
根据第二定律，在一个回路中，沿着回路的总电压等于零。
具体而言，对于一个回路，所有通过元件的电压之和等于所有电源的电压之和。
数学表达式为：∑V_loop = 0这个定律可以帮助我们在复杂的电路中分析回路中的电压情况，进而推导出电路中各个部分的电压数值。
综上所述，电路中的欧姆定律与基尔霍夫定律是电路分析与设计的基础。
欧姆定律描述了电流、电压和电阻之间的关系，而基尔霍夫定律提供了节点电流和回路电压的守恒原理。
大一下学期电路知识点总结
大一下学期电路知识点总结大一下学期的电路学习是电子与通信类专业学生的重要基础课程之一，通过学习电路理论和实践，我们可以了解电流、电压、电阻等基本概念，熟悉基本电路元件的特性，掌握电路分析和设计的方法。
下面我将对大一下学期电路相关的知识点进行总结和归纳。
一、基本电路元件和电路定律1. 电阻：电阻是电路中常见的基本元件，用于控制电流的流动。
在电路中，电阻的阻值可以根据欧姆定律进行计算，即电阻等于电压与电流的比值。
电阻还有串联和并联的特性，分别根据串联电阻和并联电阻的关系进行计算。
2. 电容：电容是能够储存电荷的元件，也是电路中的重要元件之一。
电容的特性可以通过电容的电压与电流之间的关系进行描述。
电容还有串联和并联的特性，分别根据串联电容和并联电容的关系进行计算。
3. 电感：电感是利用电流通过线圈时产生的磁场储存电能的元件。
电感的特性可以通过电感上的电压与电流之间的关系进行描述。
电感还有串联和并联的特性，分别根据串联电感和并联电感的关系进行计算。
4. 电路定律：大一下学期我们还学习了基本的电路定律，如欧姆定律、基尔霍夫定律等。
欧姆定律描述了电路中电压、电流和电阻之间的关系；基尔霍夫定律描述了电路中电压和电流的分布和流动。
掌握这些电路定律对于电路分析和解题非常重要。
二、直流电路和交流电路1. 直流电路：直流电路是指电流方向不发生变化的电路。
在直流电路中，我们可以使用Kirchhoff的定律和欧姆定律等进行电路分析和计算。
此外，我们还学习了戴维南定理和诺顿定理，用于简化复杂直流电路的分析。
2. 交流电路：交流电路是指电流方向发生周期性变化的电路。
在交流电路中，我们引入了频率、周期、相位等新的概念。
交流电路的分析需要考虑电阻、电感和电容对交流信号的影响，掌握相应的计算方法。
我们还学习了交流电路中的波形表示、相量与复数的关系等内容。
三、放大器和滤波器1. 放大器：放大器是一种能够将弱信号放大为较大幅值信号的电路。
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第1章 电路的基本元件和电路定律主要内容：介绍电路模型的概念，电压、电流参考方向的概念，功率的计算及概念，电阻、电容、电感、独立电源和受控源等电路元件，最后介绍基尔霍夫定律。
学时安排：本章分4讲，共8学时。
第一讲 电路模型、电压和电流参考方向以及元件功率一、主要内容1、课程的性质和作用 《电路理论》是一门技术基础课程。
通过本课程的学习，能运用所学知识解决一些基本的有关电学方面的问题，同时为后续《电子技术》等课程打下基础。
2、教学安排 第1章 10学时、第2章 4学时、第3章 6学时、第4章 6学时、直流电路习题课 2学时、第5章4学时、第6章 8学时、第七章 4学时、第8章6学时、交流与习题课 2学时、第9章 8学时、第10章 4学时、第11章 8学时、第12章 6学时、一阶与非正弦电路习题课 2学时、第13章 6学时、第14章 8学时、第15章 2学时、总复习 2学时3、电路的作用、组成与任务 电路的作用：完成能量的转换；完成信号的处理。
电路的组成：实际电路是由电气器件相互联接而构成的电流通路。
实际电气器件在一定条件下都可用理想元件来代替。
由理想元件代替实际电气器件组成的电路叫电路模型。
电路是根据电路模型来进行分析的。
电路分析的目的：根据电路结构和已知参数，求电路的电压、电流和功率。
电路是各种各样电器装置的联接体。
本书研究的电路是实际电路的电路模型。
某些实际器件可用一个理想电路元件代替，某些实际器件需用几个理想电路元件的组合来代替。
电路模型就是用理想电路元件代替实际器件组成的电路。
4、电流的参考方向 1）电流的实际方向电流（又叫电流强度）—单位时间内通过的电流，即dt dqi =。
电流的实际方向是单位正电荷定向移动的方向。
2）电流的参考方向 A 用箭头表示，如图1-1（a ）所示；B 用双下标表示，如图1-1（b ）所示。
如电流A 3=AB i ，则电流实际方向与参考方向一致；如电流A 3-=AB i ，则电流实际方向与参考方向相反。
ABi(a)(b)图1-1 电流参考方向5、电压和电压的参考方向 1）电压的实际方向 电压：单位正电荷在电场力作用下A 点移到B 点电场力所做的功为AB 两点之间的电压，即dq dwu =。
电压的实际方向：高电位指向低电位。
2）电压的参考方向A 用箭头表示，如图1-2（a ）所示；B 用双下标表示，如图1-2（b ）所示；C 、用“+”和“-”，如图1-2(c)所示。
如电压V 10=AB u ，则电压实际方向与参考方向一致；如电压V 10-=AB u ，则电压实际方向与参考方向相反。
ABu AB（a ）(b)(c)图1-2 电压参考方向6、关联参考方向 当元件的电压和电流参考方向一致时，这样假定的参考方向为关联参考方向，如图1-3（a ）所示；相反，为非关联参考方向，如图1-3（b ）所示。
（a ）(b)图1-3 关联和非关联参考方向7、功率和能量 1）能量：元件从t 0到t 获得的能量w 可以根据电压和电流的定义求得为：⎰=tt uidtw 02）功率：是单位时间内所做的功，即：ui dt dw p ==在关联参考方向下，ui p =代表元件吸收功率，即当元件功率大于零时，元件吸收功率，在电路中消耗能量，相当于负载；当元件功率小于零时，元件吸收负功率，相当于元件在电路中发出功率，此时，元件在电路中相当于电源，向外提供能量。
在非关联参考方向下，ui p =代表是元件发出功率，即当元件功率大于零时，元件发出功率，向电路提供能量，在电路中起电源作用；当元件功率小于零时，元件发出负功率，相当于元件在电路中吸收功率，此时，元件相当于负载，在电路中消耗能量。
二、本讲重点1、电流和电压的参考方向。
2、功率的计算。
三、本讲难点在不同参考方向下，功率本身含义不同。
在关联参考方向下，功率代表元件吸收功率；在非关联参考方向下，功率代表元件发出功率。
四、教学组织过程本讲主要采用讲授的教学方法，但在学习电流和电压参考方向时，以讨论为主说明参考方向的重要性，本讲采用多媒体教学。
五、习题1、P24 1.1题；2、P24 1.2题；第二讲电阻、电容、电感元件和独立源一、主要内容1、线性电阻元件 1） 定义：在关联参考方向方向情况下，在任何时刻，它两端的电压和电流关系服从欧姆定律，即Ri u =（或Gu i =）。
在非关联参考方向下，Ri u -=（或Gu i -=）。
R 称为元件的电阻，电阻的单位为欧姆(Ω)；G 为电阻元件的电导，单位是西门子（S ）。
线性电阻元件（简称为电阻元件）符号如图2-1所示。
图2-1 电阻元件图形符号2）伏安特性：对于线性电阻，电压和电流的伏-安特性是通过原点的直线。
3）能量和功率：电阻元件不能对外电路提供电能，这样的元件叫无源元件；电阻元件在任何时刻都只能从外电路吸收能量，它在任何时刻都消耗电路的电能，把它转换为其它形式的能量。
4）性质：电阻的阻值等于零时，则电阻可以用一根理想导线替代；电阻的阻值等于无穷大时，则电阻相当于断开； 2、线性电容元件1）定义：电容是在两块平行的金属板之间衬垫绝缘介质构成。
当对电容外加一个电压u 时，电容的两块金属板分别带上等量的正负电荷q ，则Cu q =，C 为电容元件的电容量，电容元件的图形符号如图2-2所示。
C图2-2 电容元件图形符号2）库伏特性：对于线性电容，电压和电荷的库-伏特性是通过原点的直线。
3）电压和电流的关系：在关联参考方向下微分关系为：dt duCi =；积分关系为⎰∞-+-∞=t id C u t u τ1)()(。
在非关联参考方向下微分关系为：dt duCi -=。
4）能量和功率：在关联参考方向下，电容元件的功率为：dt duCuui p C ==， C p 为正，表示电容从外电路输入能量，并以电场能量的形式储存起来；C p 为负，表示电容向外电路输送能量，把电容以前储存的电场能量输送出去。
5）性质：电容元件在直流电路中相当于开路，且具有记忆功能。
3、线性电感元件1）定义：电感是用导线绕在空心或铁芯线圈上而制成的，在线性电感线圈中，当电流i 通过线圈时产生磁通链Ψ，磁通链Ψ与外加电压i 成正比，即Li Ψ=，L 为电感元件的电感量。
电感线圈的图形符号如图2-3所示。
图2-3 电感线圈图形符号2）韦安特性：对于线性电感，电流和磁通链的韦-安特性是通过原点的直线。
3）电压和电流的关系：在关联参考方向下微分关系为：dt diLu =；积分关系为⎰∞-+-∞=t ud L i t i τ1)()(。
在非关联参考方向下微分关系为：dt diLu -=。
4）能量和功率：在关联参考方向下，电感元件的功率为：dt diLiui p L ==，L p 为正，表示电感从外电路输入能量，并以磁场能量的形式储存起来；L p 为负，表示电感向外电路输送能量，把电感以前储存的磁场能量输送出去。
5）性质：电感元件在直流电路中相当于短路，且具有记忆功能。
4、电压源和电流源1）电压源：电压源能对外电路能够提供一个不随外接电路变化而变化的电压。
而流过电压源的电流还取决于电压源外接的电路。
电压源为零在电路中相当于短路。
2）电流源：电流源能对外电路能够提供一个不随外接电路变化而变化的电流。
而电流源两端的电压还取决于电流源外接的电路。
电流源为零在电路中相当于开路。
3）独立电源：在电路中起“激励”作用的电源为独立电源。
它包括独立电压源和独立电流源。
二、本讲重点1、电阻、电感和电容元件的电压和电流的关系：电阻的电压和电流关系是简单的代数关系；而电感和电容的电压和电流的关系是微积分关系。
2、独立电源：包括独立电压源和独立电流源，受控源为非独立电源。
三、本讲难点电感和电容的电压和电流的关系：特别注意什么情况下电压和电流是微分关系；什么情况下是积分关系，不能混淆。
四、教学组织过程本讲主要采用讲授的教学方法，并采用多媒体教学。
五、习题1、P25 1.4题；2、P25 1.5题；3、P25 1.6题；4、P26 1.10题；5、P26 1.11题第三讲 受控源和电路的图和基尔霍夫电流定律一、主要内容1、受控源1） 定义：受控源又称为非独立电源，受控源本身并不象独立电源一样，能够给外界电路提供能量。
受控源表达的主要是电路中一部分电路对另外一部分电路的控制作用 2）受控源的分类：根据受控源在电路中呈现的是电压还是电流的特性，以及这个电压或电流是受另一部分的电压或电流的控制作用，受控源可分为电压控制电压源（VCVS ）、电压控制电流源（VCCS ）、电流控制电压源（CCVS ）和电流控制电流源（CCCS ）。
如图3-1所示。
′+-+-(a) 电压控制电压源(VCVS)(b) 电压控制电流源(VCCS)(c) 电流控制电压源(CCVS)(b) 电流控制电流源(CCCS)图3-1 受控源的分类2、电路的图 电路的图是指把电路中每一条支路画成抽象的线段形成的结点和支路的集合。
电路图和电路的图的不同：电路图的支路是实体，结点是支路的汇集点，移去支路，结点不存在；电路的图结点是一个实体，移去支路并不意味着同时把它的结点也移去，它允许有孤立的结点存在。
3、有向图 电路的图的每一条支路指定一个方向，此方向即为该支路电压和电流的参考方向，这样的图称为有向图。
当电路的图中支路没有方向时，这样的图为无向图。
4、平面图电路在一个平面上，除电路本身的结点为交叉点之外，没有别的支路交叉的情况，这样的电路叫平面电路。
否则，就叫非平面电路，如图3-2所示。
平面电路网孔数就是电路独立回路数。
图3-2 非平面图5、支路、结点和回路1）支路：在电路图中，每一个元件即为一条支路，或某些元件的组合（如电压源与电阻的组合或电流源与电阻的并联组合）看成一条支路。
2）结点：支路与支路的连接点3）回路：从电路的一个结点出发，经过一系列支路与结点，又回到原来起始结点（中间经过的所有支路与结点只准通过一次），这个闭合路径称为回路。
6、基尔霍夫电流定律1）定义：基尔霍夫电流定律（简称KCL）：在集总电路中，在任一时刻，流出任一结点的电流代数和恒等于零。
即对任一结点有：=∑i注意：“流出”结点电流是相对于电流参考方向而言。
“代数和”指电流参考方向，如果是流出结点，则该电流前面取“+”；相反，电流前面取“-”。
2）推广：在集总电路中，在任一时刻，流出任一闭合面的电流代数和恒等于零。
“代数和”指电流参考方向如果是流出闭合面，则该电流前面取“+”；相反，电流前面取“─”。
3）本质：是电流连续性的表现，即流入结点的电流等于流出结点的电流。
7、KCL的独立方程数对于一个具有n个结点的电路，根据KCL只能列出(n-1)个独立数学方程。
与这些独立方程对应的结点叫独立结点。