[工学]电工学习指导与课本答案.pdf

第一章 电路的基本概念与基本定律 一、内容提要 直流电路的基本概念和基本定理是分析和计算电路的基础和基本方法。这些基础和方法虽然在直流电路中提出，但原则 上也适用于正弦交流电路及其它各种线性电路。并且，这些方法也是以后分析电子线路的基础。本章重点讲述电路中几个基 本物理量、参考方向、电路的工作状态及基本定律。 二、基本要求 1. 了解电路模型及理想电路元件的意义； 2. 能正确应用电路的基本定律； 3. 正确理解电压、电流正方向的意义； 4. 了解电路的有载工作、开路与短路状态，并能理解电功率和额定值的意义； 5. 熟练掌握分析与计算简单直流电路和电路中各点电位的方法。 三、学习指导 本章重点讲述了三个问题：电压、电流和参考方向。同时，对基尔霍夫定律和电路中电位的概念及计算进行了详细的分 析推导和计算。虽然这些问题都比较简单，但由于它们贯穿电工学课程始终，所以读者应通过较多的例题和习题逐步建立并 加深这些概念，使之达到概念清晰，运用自如灵活，能解决实际问题的目的。 1. 电路的组成及作用 在学习本课程中，首先应掌握电路的两大作用（即强电电路中电的传输、分配和转换；弱电电路中是否准确地传递和处 理信息），及其三大组成部分（即电源、中间环节、负载）。要特别注意信号源与一般电源的概念与区别：信号源输出的电压 与电流的变化规律取决于所加的信息；电源输出的功率和电流决定于负载的大小。 2. 电路模型 由理想电路元件组成的电路；其中理想电路元件包括电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。电源的电压或电流 称为激励，激励在各部分产生的电压和电流称为响应。 3. 电路的几个基本物理量 若要正确地分析电路，必须先弄清楚电路中的几个基本物理量。因为电流、电压和电动势这些物理量已在物理课中讲过， 所以本章主要讨论它们的参考方向（正方向）和参考极性。 在本章学习的过程中应注意两点：第一，在分析任何一个电路中列关系式时，必须首先在电路图上标明电压、电动势和 电流的参考方向和参考极性；第二，考虑电压和电流本身给定的正负，即要注意两套正负符号。 因为在任何一个电路中只有参考方向和参考极性确定之后，电路中的电压和电流值才有正负之分。对于电流来说，按标 定的参考方向，当计算结果为正（I 0）时，说明电流的实际方向与其参考方向相同。对于电压和电源电动势，一般规定： + – 参考极性高电位端为正，低电位端为负。它们的实际极性同样由计算结果的符号（ 、 ）来判断。 在这里规定：当被研究元件的电压与电流的参考方向取同一方向时，称为关联参考方向；否则，称为非关联参考方向。 4. 欧姆定律 应用欧姆定律列关系式时，若电压和电流选择非关联方向，关系式必须带负号。遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，否 则称为非线性电阻。 1 5. 电路的工作状态 + S + + E