1电路的基本概念和定律(电路基础冯澜版本)解析

电路基本概念与基本定律电路是电子学的基础，它包括了各种电子元件的连接和组合，是电子设备运作的核心。

了解电路的基本概念和基本定律对于学习电子学至关重要。

本文将从电路的基本概念、基本元件和基本定律三个方面来介绍电路。

一、电路的基本概念电路是由导体、电源、电子元件等组成的，用于传送电能或控制信号的路径。

电路分为开放电路和闭合电路两种形式。

开放电路指的是电流不能流通的电路，而闭合电路则是指电流可以从电源出发并返回电源的电路。

电路的基本概念还包括电流、电压和电阻。

二、电路的基本元件电路中的元件有两类：被动元件和主动元件。

被动元件是指不具备电源供电和信号放大功能的元件，如电阻、电容和电感。

主动元件是指具备放大信号功能的元件，主要包括二极管、晶体管和集成电路等。

1. 电阻电阻是电路中最常见的被动元件之一，它的作用是限制电流的流动。

电阻的单位是欧姆（Ω），常用的电阻有固定电阻和可变电阻两种。

2. 电容电容也是一种常见的被动元件，用于储存电荷，并能在电路中存储和释放电能。

电容的单位是法拉（F），常用的电容有固定电容和可变电容两种。

3. 电感电感是由线圈等导体制成，具有储存磁能的作用。

当电流变化时，电感会产生感应电动势，用于稳定电路中的电流。

电感的单位是亨利（H）。

4. 二极管二极管是一种半导体器件，具有电流只能单向流动的特性。

它常用于电路中的整流和开关功能。

5. 晶体管晶体管是一种半导体放大器件，可以放大电流和控制电流。

晶体管在电子设备中得到广泛应用，如放大器、开关等。

6. 集成电路集成电路是将多个晶体管、二极管等元件集成在一个芯片上的器件。

它具有功能强大、占用空间小的特点，被广泛应用于各类电子设备中。

三、电路的基本定律电路的运行是遵循一些基本定律的。

下面介绍三个最基础的电路定律：1. 基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路分析中最重要的定律之一。

它分为基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律两个方面。

基尔霍夫电流定律指出，在一个节点上，进入该节点的电流等于离开该节点的电流之和。

电路基本概念与定律在现代科技的飞速发展中，电路是一个至关重要的概念。

无论是家庭电器、通信设备还是计算机系统，电路都扮演着一个不可或缺的角色。

本文将介绍电路的基本概念以及一些重要的定律。

一、电路的基本概念电路是由电子元件、导线以及其他连接部件组成的。

它们通过导电材料形成一个封闭的路径，使电流可以在其中流动。

在电路中，电子元件扮演着非常重要的角色。

电子元件包括电阻、电容和电感等。

它们分别对电流、电压和电磁场产生不同的影响，从而决定了电路的性质和功能。

二、欧姆定律欧姆定律是电路中最基本、最重要的定律之一。

它表明了电压、电流和电阻之间的关系。

根据欧姆定律，电流等于电压与电阻之间的比值，即I = V/R，其中I表示电流，V表示电压，R表示电阻。

根据欧姆定律，我们可以计算电路中的电流、电压和电阻的数值，并根据需求对电路进行优化和改进。

欧姆定律为电路的设计和分析提供了重要的理论支持。

三、基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路分析的基础之一。

它包括基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律。

基尔霍夫第一定律（电流定律）指出在任何一个电路节点，进入节点的电流等于离开节点的电流的总和。

基尔霍夫第二定律（电压定律）指出在电路中的任何一个闭合回路中，电压的代数和等于零。

这意味着电路中的电压可以根据闭合回路的电流和电阻进行计算。

凭借基尔霍夫定律，我们可以对复杂的电路进行分析，研究电流和电压的分布情况，从而了解电路的工作原理和性能。

四、功率和能量在电路中，功率和能量也是非常重要的概念。

功率表示单位时间内电路所消耗或产生的能量（或做功）的大小。

在直流电路中，功率可以通过电压和电流的乘积来计算，即P = VI。

能量表示电路中储存的电荷的能量。

在电容器和电感器中，电能可以以电势能和磁场能的形式存在。

能量也可以通过功率和时间的积分来计算。

理解电路中的功率和能量有助于我们评估电路的效率和耗能情况，从而在实际应用中进行合理的选择和设计。

五、总结电路作为现代科技的核心，理解电路的基本概念和定律对于电子工程师和科技爱好者来说至关重要。

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。

电路基本概念和定律一、电流、电阻和电阻定律1．电流：电荷的定向移动形成电流．(1)形成电流的条件：内因是有自由移动的电荷，外因是导体两端有电势差． (2)电流强度：通过导体横截面的电量Q 与通过这些电量所用的时间t 的比值。

(定义)I=Q/t ① I=Q/t ；假设导体单位体积内有n 个电子，电子定向移动的速率为v ，假若导体单位长度有N 个电子，则I ＝Nes v ．② 表示电流的强弱,是标量.但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．在外电路中正 →负，内电路中负 →正③ 单位是：安、毫安、微安1A=103mA=106μA④ 区分两种速率：电流传导速率（等于光速）和 电荷定向移动速率（机械运动速率）。

2．电阻、电阻定律(1)电阻：加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值。

R=Iu (定义)(比值定义)； U -I 图线的斜率 导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I 无关. (2)电阻定律：温度一定时导体的电阻R 与它的长度L 成正比,与它的横截面积S 成反比。

R=S L ρ(决定) (3)电阻率：电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量，由材料决定,但受温度的影响．二、部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻R成反比。

(2)公式：R U I = (3)适用范围：适用于金属导体、电解液导体，不适用于空气导体和某些半导体器件．(4)图象：导体的伏安特性曲线-------导体中的电流随随导体两端电压变化图线，叫导体的伏安特性曲线。

例如U ～I 图象。

注意：①我们处理问题时，一般认为电阻为定值，不可由R=U/I 认为电阻R 随电压大而大，随电流大而小．②I 、U 、R 必须是对应关系（对应于同一段电路）．即I 是过电阻的电流，U 是电阻两端的电压．三、电功、电功率1．电功：电流做功的实质：电场力移动电荷做功，(只有力才能做功)；电荷的电势能⇒其它形式的能。

电路的基本概念与基本定律1. 电路的基本概念1.1 电路是什么首先，我们得知道，电路就像是一条“水管”，不过这里流动的不是水，而是电。

想象一下你在家里打开水龙头，水顺着管道流动，电流也是如此。

电路里有很多“组件”，像是电池、导线、开关和灯泡，它们共同工作，就像一支乐队，齐心协力奏出动听的乐章。

电池就像是乐队的指挥，它提供电力，让电流得以流动。

而导线则像是乐器之间的连接，确保每一个音符都能完美地传递。

1.2 电流与电压接下来，我们得聊聊电流和电压。

电流就像是流水的速度，单位是安培（A），而电压则是推动电流流动的力量，单位是伏特（V）。

可以想象一下，如果水流的压力不足，那么水就流不动，这就是电压的重要性。

电压高，电流就能“畅通无阻”，低了就容易卡壳。

电流和电压是电路里的好伙伴，缺一不可。

2. 基本定律2.1 欧姆定律欧姆定律可是电路中的一颗明珠，它告诉我们电流、电压和电阻之间的关系。

简而言之，欧姆定律的公式是 V = I * R，其中 V 是电压，I 是电流，R 是电阻。

想象一下，电流就像是小溪，电阻则是溪流中的石头，石头越多，水流就越难过去。

这个公式就像一张“通行证”，帮助我们了解在不同情况下，电流是如何受到影响的。

2.2 基尔霍夫定律然后我们要提到的是基尔霍夫定律，它就像是电路的交通规则。

基尔霍夫有两个定律，第一个是电流定律，意思是进入某个节点的电流总和等于离开的电流总和。

第二个是电压定律，简单来说就是在一个闭合回路中，各个部分的电压总和要等于零。

听起来有点复杂，但其实就像是一个小镇的交通，所有的车辆都要遵循规则，才能保持畅通无阻。

3. 电路中的应用3.1 日常生活中的电路现在我们可以看看电路在我们日常生活中的应用。

想象一下，你在晚上打开灯，电路就开始工作，电流流动，灯泡发光，瞬间照亮整个房间。

这一切都是电路在背后默默付出。

还有那些高科技的设备，比如手机、电脑，它们的电路设计得非常复杂，却都遵循着上述的基本概念和定律。

第1章电路的基本概念和基本定律本章的内容是贯穿全书的重要理论基础，将介绍电路与电路模型，电路的基本物理量，电流、电压参考方向的概念，以及作为进行电路分析基本依据的元件伏安关系和基尔霍夫定律等概念，并具体介绍三种基本的电路元件—电阻、电压源与电流源。

最后还将介绍电路中各点电位的计算。

电路基础（第3版）– 2 –1.1 电路与电路模型1.1.1 电路电路是电流的通路，它是由某些电工设备或元件按一定方式连接起来为人们生产、生活完成某种功能的物质实体。

较复杂的电路又称为电网络。

“电路”和“网络”这两个术语通常是相互通用的。

电路根据它们的基本功能可以分为两大类，一类是实现电能的传输和转换。

最典型的例子是电力系统，其电路示意图如图1.1（a ）所示，它包括电源、负载和中间环节三个组成部分。

图1.1 电路示意图发电机是电源，是供应电能的设备。

在发电厂内可把热能、水能或核能转化为电能。

除发电机外，电池也是常见的电源。

电灯、电动机、电炉等都是负载，是取用电能的设备，它们分别把电能转化为光能、机械能、热能等。

变压器、输电线、开关及一些保护设备是中间环节，是连接电源和负载的部分，它起传输和分配电能以及控制和保护电气设备的作用。

另一类是实现信号的传递和处理。

常见的例子如扩音机，其电路示意图如图 1.1（b ）所示。

它将话筒施加的信号先经过放大器的放大，然后再送到扬声器进行输出。

话筒把语音或音乐（通常称为信息）转换为相应的电压和电流（电信号），是输出信号的设备，称为信号源，相当于电源，但与上述的发电机、电池这种电源不同，信号源输出的电信号的变换规律是取决于所加信息的。

扬声器把电信号还原为语音或音乐，是接收和转换信号的设备，也就是负载。

由于话筒输出的电信号比较微弱，不足以促使扬声器发音，因而采用中间环节（放大器）来放大，对信号起传递和放大作用。

信号的这种转换和放大，称为信号的处理。

收音机和电视机也是一种信号传递和处理电路，它们的接收天线（信号源）在接收载有语音、音乐、图像等信息的电磁波后把它们转换为相应的电信号，再经过调谐、变频、检波、放大等中间环节将其送到扬声器和显像管（负载），还原为原始信号。