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1 第1章电路的基本概念和基本定律本章的主要任务是学习电路的基本概念、基本物理量和基本定律，为掌握电路的分析计算方法奠定必要的基础。
本章基本要求(1)正确理解理想电路元件、电路模型的概念；(2)正确理解电流、电压的参考方向的概念，并掌握电流、电压参考方向的使用；(3)计算元件或电路的功率，并判别元件或电路是吸收功率还是发出功率；(4)掌握理想元件的电压与电流关系式；(5)掌握基尔霍夫定律（KCL 和KVL ）的应用；(6)了解四种类型的受控源，理解电气器件设备的额定值。
本章习题解析1-1 试求题图1-1所示电路中的电压U ab 和U ba 。
解：(a)电压U 的参考方向如图所示，已知U ＝10V ，故有10==U U ab V 10-=-=-=U U U ab ba V (b)直流电压源的电压参考方向如图所示，故有5=ab U V 5-=-=ab ba U U V 1-2题图1-2所示电路中，已知各元件发出的功率分别为2501-=P W ，1252=P W ，1003-=P W 。
求各元件上的电压U 1、U 2及U 3。
题图1-1 解：解： V U W U P 50 2505 111=\-=´-= V U W U P 25 1255 222-=\=´-= V U W U P 20 1005 333-=\-=´=1-3题图1-3所示电路，求各段电路的电压U ab 及各元件的功率，并说明元件是消耗功率还是对外提供功率？消耗功率还是对外提供功率？解：解： 根据功率计算公式及题给条件，得根据功率计算公式及题给条件，得（a ）U ab =6V , P =6×=6×2= 12W 2= 12W 消耗功率消耗功率消耗功率 （b ）U ab =-8V ，P =1×=1×((-8)=-8W 提供功率提供功率提供功率 （c ）U ab =-10V , P =-(-8)´(-10)=-80W 提供功率提供功率提供功率 （d ）U ab =-8V , P =-(-2)´(-8)=-16W 提供功率提供功率提供功率 （e ）U ab =-(-6)=6V , P =-(-1)´(-6)=-6W 提供功率提供功率提供功率 （f ）U ab =-16V , P =(-2)´16=-32W 提供功率提供功率提供功率1-4 将额定电压为U 0、额定功率为P 0的电热丝（可看作线性电阻）切成32长，然后加上电压U ，问此时电热丝消耗的功率P 为多少？为多少？ 解：解： 由题意可知，电热丝的原电阻为由题意可知，电热丝的原电阻为R 0=20P U+ + + - - -U 1U 2U 3 5A (a) (b) (d) (e) (f) a 6V - + b 2A a -8V - + b 1A a -10V - + b -8A (c)a -8V - +b -2A a16V - + b -2A a -6V- + b -1A 题图1-2 题图1-3 切成32长时的电阻为长时的电阻为 R =32R 0此时电热丝消耗的功率为此时电热丝消耗的功率为P =R U 2=0232R U =230202P U U =2320)(U U P0 1-5 题图1-5所示，图（a ）中电容过的电流i 的波形如图（b ）所示，已知V 1)0(=u ,试求t =1s 、t =3s 和t =5s 时电容电压u 。
第一章电路的基本概念与基本定律电的应用是通过电路实现的，因此我们首先要对电路及其规律有一个基本的认识。
电路理论是电工学的理论基础，着重研究电路的基本规律及其分析方法，要学好这门课，必须把电路的基础理论学好。
§1.1电路的作用与组成部分一. 电路定义：电路是电流流通的路径，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。
二. 电路的作用电路的作用主要有两个，一是实现电能的传输、分配与转换，二是实现信号的传递与处理。
三. 电路的组成无论简单的电路还是复杂的电路，必须具有电源、负载和中间环节。
电源是将其它形式的能量转换为电能的装置。
负载是将电能转换为其它形式能量的装置。
中间环节是连接电源和负载的部分。
1. 实现电能的传输、分配与转换电路—电力系统电力系统的组成如下图所示，包括电源、负载和中间环节三部分：其中发电机是电源，将其他形式的能量转换成电能；电灯、电炉和电动机等是负载，将电能转换成其他形式的能量；变压器和输电线是中间环节，用于传输和分配电能。
2. 实现信号的传递与处理电路—扩音机扩音机的组成如下图所示，包括信号源、负载和信号处理（在这里起放大作用）三部分：其中话筒是信号源，把声音信号转换成电信号，经由放大器放大后推动扬声器发音，所以扬声器是负载。
电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
所谓电路分析，就是在已知电路的结构和元件参数的条件下，讨论电路的激励与响应之间的关系。
§1.2电路模型实际电路都是由一些起不同作用的实际电路元件或器件所组成，如发电机、变压器、电动机、电池、晶体管以及各种电阻器和电容器等，它们的电磁性质较为复杂，直接对其进行分析实际上是很困难的。
因此，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，它是对实际电路电磁性质的科学抽象和概括。
第一章直流电路本章教学要求:1、了解电路的组成和状态，理解有关基本物理量的定义，熟记它们的单位和符号；2、掌握欧姆定律，熟悉电路的三种状态。
3、了解电流热效应的应用与危害，了解负载额定值的意义；4、熟练掌握电阻串联、并联和混联电路的特点及其应用；5、了解基尔霍夫定律。
6、会用万用表测量电压、电流和电阻。
重点：1．电路的基本定律（欧姆定律、基尔霍夫定律）；2．电位的计算。
3、电阻串并联计算。
难点：1．电源与负载电压方向的判别方法；2．基尔霍夫电压方程的列写。
教学方法：讲授法、讲练结合、启发式§1-1 电路及其基本物理量一、电路：电流流通的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。
1、电路的作用（1）实现电能的传输、分配与转换（2）实现信号的传递与处理2、电路的组成和状态组成部分：电源、负载、导线、控制装置。
状态：通路、开路（断路）、短路二、电流1、电流的形成：电荷有规则的定向移动形成电流。
2、电流的大小：是指单位时间内通过导体横截面的电荷，即I=Q/t ，电流用符号I 表示，单位是安培（A ）。
3、电流的方向：正电荷移动的方向。
4、电流的换算关系：A 101kA 3=A 101mA -3=A 10mA 10A 1-6-3==μ三、电压、电位和电动势1、电压（1）概念：电场力将单位正电荷从a 点移到b 点所做的功，称为a 、b 两点的电压，用U ab 表示。
电压单位是伏特（V ）。
（2）方向：高电位 → 低电位，电位降低的方向。
（3）换算关系：2、电动势（1）概念：在电源内部外力将单位正电荷从电源的负极移动到电源正极所做的功，是衡量电源移动正电荷的能力的物理量，符号为E ，单位为伏特（V ）。
（2）方向：在电源内部由负极指向正极。
3、电位（1）概念：电路中某点与参考点之间的电压称为该点的电位。
选定参考点电位为零，电位的单位也是伏特（V ）。
（2）电压与电位的关系：电路中任意两点之间的电压等于这两点之间的电位差，即U ab =U a -U b ，故电压又称电位差。
