第一章电路的基本概念、定律、定理和一般分析方法
1．2．1电路基本概念
一、电路
将特定的电器设备或电子器件用一定方式连接起来，并能完成特定功能的集合称为电路。电路的功能大体可以分为两部分：
(1)实现信号的传输与处理；
(2)进行能量的传输、转换、分配和利用。
二、电路元件
电路元件是实际电气器件的理想化模型，是实际器件的科学抽象。常见的电路元件模型有电容、电阻、电感和电源等。
三、电路模型
由理想电路元件按一定的方式连接起来而构成的总体，称为电路模型。它是实际电路的科学抽象。
四、集总参数电路
若电路中的能量只在电路中传输、转换或存储释放，而不存在辐射现象，这样的电路称为集总参数电路。反之，称为分布参数电路。
1．2．2电路的基本物理量
一、电流
定义：电荷的定向移动形成电流。
大小：单位时间内通过导线横截面积的电量，即i=dq/dt。
方向：正电荷移动的方向。
单位：A(安培)，mA(毫安)和μA(微安)。
二、电压
(1)电位的定义：将单位正电荷自某一点a沿任意路径移动到参考点电场力
。
做功的大小称为a点的电位，记做V
a
(2)电压定义：两点之间的电位差即是两点间的电压。也可以说电压是将正电荷自a点移到另一点b时，电场力所做的功。
(3)大小：
(4)方向：电场力推动正电荷做功时，正电荷的运动方向。电压的方向也可以说由高电位指向低电位，即电压降的方向。
三、关联参考方向
电压与电流的方向均可任意假定，二者可以彼此无关。但为了分析简便，总是假定电流从电压参考方向的正极性端流入，从负极性端流出，这种假设方向叫关联参考方向。
四、功率(瞬时功率)
(1)定义：单位时间内电场力所做的功，即
(2)大小：在关联参考方向下有
P=ui
式中，P>0为实际吸收功率，P<0为实际发出功率。
1．2．3电路的基本元件
常见的电路根据不同的分类标准可以有不同的分类方式。
1．2．4基本定律
一、欧姆定律
内容：在关联参考方向下流经电阻R的电流i与加在电阻两端的电压u成正比，与电阻的阻值成反比，即
i=u／R或u=Ri
二、基尔霍夫电流定律(KCL)
(1)内容：对任一集总参数电路，在任意时刻对于电路的任一节点，流出该节点的所有支路电流的代数和为零，即
(2)适应范围：任一节点或任意闭合面(广义节点)。
(3)物理实质：电流的连续性和电荷守恒性。
三、基尔霍夫电压定律(KVL)
(1)内容：对任一集总参数电路，在任意时刻对于电路中的任一回路，沿该回路的支路电压的代数和为零，即
(2)适应范围：任意回路。
(3)物理实质：电压的单值性和能量守恒性。
1．2．5电阻电路的等效变换
1．2．6 基本分析方法
一、2b法
设电路网络有n个节点，b条支路，则直接应用支路电压和支路电流为变量，根据KCL和KVL及VCR列写网络方程的方法叫2b法。它们的列写步骤为：
(1)对(n—1)个独立节点列KCL方程；
(2)对b-(n-1)个独立回路列KVL方程；
(3)对每条支路列出其VCR方程。
它适合于线性、非线性网络，以网络分析为基础。主要缺点是方程数目太多，求解烦琐。
二、b法
b法又称支路法。支路法又分为支路电流法和支路电压法。
1．支路电流法
以支路电流为变量，建立电路方程求解电路参数的方法。它的方程列写步骤为：
(1)对(n-1)个独立节点列KCL方程；
(2)对b-(n-1)个回路，列KVL方程，只是列KVL方程时将每条支路的电压用支路电流表示，即相当于将2b法的(3)代入(2)中，消去支路电压，即得到支路电流的方程。
2．支路电压法
以支路电压为变量，列写电路方程求解电路参数的方法。其列写方程步骤为：(1)对(n-1)个独立节点列KCL方程，且KCL方程中不出现支路电流，而以支路电压来表示；(2)对b-(n-1)个独立回路列KVL方程。
三、网孔法
四、节点法
1．2．7 电路基本定理
一、叠加定理
在存在唯一解的线性电路中，任意支路的响应(电压、电流)等于该电路中各个独立源单独作用时在该支路上产生响应的代数和。
二、齐次定理
在存在唯一解的线性电路中，当所有的激励同时增大或缩小K倍(KER)时，则对应的响应也增大或减小K倍。
三、替代定理(置换定理)
在具有唯一解的网络中，若某支路的电压uk和电流ik已知，则该支路可以
用以下三种支路替代，且替代后电路的全部支路电压和支路电流保持不变：①电
压为uk的电压源；②电流为ik的电流源；③电阻值R=uk/ik的电阻。
四、戴维南定理(等效电压源定理)
任何一个含源的具有唯一解的一端口网络，对外电路而言，可以用一个电压
源与一个电阻串联来等效替代，其中电压源的电压为网络的开路电压u
∝
，其串
联的电阻R
o
。为网络中所有独立源置零时的端口输入电阻。
五、诺顿定理(等效电流源定理)
任何具有唯一解的含源单口网络，对外电路而言，可以用一个理想电流源和一个电阻并联来等效替代，且理想电流源的电流即为网络的端口短路电流，其并
联的电阻R
o
为网络中所有独立源置零时的端口输入电阻。
六、最大功率输出定理
有源二端网络传输给负载R
L 最大功率的条件为：负载电阻R
L
等于二端网络N
的等效电源的内阻R
o 。满足R
L
=R。条件时，称为最大功率匹配，此时负载电阻
R L 获得最大功内阻R
o
的求解方法很多，根据有源二端网络中内部电路的形式不
同，可采用不同的方法。
(1)伏安法：所谓伏安法，就是对二端网络N假设端子上电压、电流参考方向之后，根据网络N内部结构情况，应用KCL、KVL和欧姆定律，推导出网络N 两个端子上的电压、电流式(VCR)，即
u=u
oc -R
o
i
电流前面的系数就是等效内阻R
o
。
(2)开路、短路法：
(3)外加电源法：
R-Ro=u/i
此外还有电阻等效法等。
七、互易定理
在互易网络中，在单激励情况下，当激励与响应互换时，其比值保持不变。当互换前后激励一样，则互换前后的响应应也一样。