第一章电路的基本定律与分析方法
第1节 电路和电路模型
一、 电路
1、定义：由各种电气设备或元件按一定方式连接构成的电流的通路，具有电能的传输、转换和信号的传递、处理等功能。
2、组成：电源、负载、中间环节 例：手电筒
电池开关
灯泡
R
电路模型 二、
电路模型
定义：将实际电路中的元器件理想化，以理想电路元件（R 、L 、C 、电源）模拟
替代，由一些理想电路元件组成的电路就是实际电路的电路模型。简称电路。
理想电路元件：有某种确定的电磁性能的理想元件
第2节电流和电压的参考方向
一、 电流的参考方向（i ，I ）
电流：带电粒子有规则的定向运动。
电流的实际方向：规定正电荷的运动方向。
R
i
A
i
E R R
在简单电路中，电流的实际方向不难判断；但是，复杂电路或电路中的电流随时间变 化时，其电流的实际方向往往很难事先判断。为了分析电路的方便，故引入了参考方向。
电流的参考方向：人为的假定。（为了分析电路方便） 相同 0i > 电流的参考方向与实际方向的关系：
相反 0i <
选定了参考方向以后，电流有了正负之分，成为一个代数量。
电流参考方向的两种表示方法：
（1）箭头：箭头的指向为电流的参考方向。
（2）双下标：如AB I , 电流的参考方向由A 指向B 。
单位：KA 、A 、mA 、A μ。3
3
6
110,110,110KA A mA A A A μ--===
二、电压的参考方向
电压：两点之间的电位之差。
电压的实际正方向：由高电位指向低电位，即电位真正降低的方向。 电压的参考方向：人为的假定，假设的电位降低方向。
相同 0u >
电压的参考方向与实际方向的关系：
相反 0u <
u >0
u <
电压参考方向的三种表示方法： (1) 用箭头表示
A
(2) 用双下标表示
A
AB
u
(3) 用正负极性表示
A
电压的单位：KV 、V 、mV 、V μ。3
3
6
110,110,110KV V mV V V V μ--===
三、关联参考方向
i i U
U
关联参考方向 非关联参考方向
我们在分析电路时，一般采用关联参考方向。若选取关联参考方向，只需标出一种参考方
向即可。
第3节电功率和能量
一、 电功率（p ）
1、定义：单位时间内电场力所做的功。
2、大小：d d d d d d w w q p ui t q t
=
== 单位：W 3、电路吸收或发出功率的判断 （1）u , i 取关联参考方向：
i
u
0p > 吸收正功率 (实际吸收)
p ui = 表示元件吸收的功率
0p < 吸收负功率 (实际发出) （2）u , i 取非关联参考方向：
i
u
0p > 发出正功率 （实际发出）
p ui = 表示元件发出的功率
0p < 发出负功率 （实际吸收）
判断一个元件是吸收还是发出功率时，也可用以下的方法： （1）电压U 和电流I 的实际方向一致，元件实际吸收功率。 （2）电压U 和电流I 的实际方向相反，元件实际发出功率。
例1：方框代表电源或负载，电流和电压的参考方向如图所示。通过测量可知：
120,U V =23412320,100,120,10,20,10U V U V U V I A I A I A ==-==-==-。
（1） 标出各电流的实际方向和极性。 （2）判断哪几个方框是电源，哪几个方框是负载。 （3）检验其功率是否平衡？
1
U
1
U 解：（1）如图所示。
（2）1、4为电源，2、3为负载。
（3）142010200,120101200P W P W =⨯==⨯=，141400P P W += 23132020400,100101000,1400P W P W P P W =⨯==⨯=+= 经检验，功率平衡。
注：对一完整的电路，发出的功率＝消耗的功率
二、能量
22
1
1
t t t t W pdt u idt ==⋅⎰⎰
单位：J
第4节 电阻元件
一、电阻元件
1、电路符号:
2、u ～ i 之间的约束关系：
满足欧姆定律：即 u Ri =（u 、i 取关联参考方向） u
i Gu R
=
=
i
u
伏安特性 R 称为电阻，单位：Ω (欧)
1
G R
=
称为电导，单位： S(西门子) 注：若u 、i 取非关联参考方向，
i
u
则有：u Ri
=-
i Gu
=-
二、功率和能量
1、功率
i
u
2
p u i i R
=⋅=吸收功率
注：上述结果说明电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。
2、能量
从t到0t电阻消耗的能量：
00
dt dt
t t
R t t
W p ui
==
⎰⎰
三、电阻的开路与短路
1、短路
u=
0 G
R or
==∞
伏安特性
2、开路
i=
G0
R or
=∞=
伏安特性三、非线性电阻元件
()
u f i
=
伏安特性
