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项目一 电路的基本概念和基本定律 任务一 分析灯泡发光机理 [例1-1] 求图中各元件吸收或释放的功率，并判断是电源还是负载。 解：图（a）中， 由于元件1两端电压参考方向与电流参考方向相关联，所以元件吸收功率，是负载。 图1（b）中， 由于元件2两端电压参考方向与电流参考方向非关联，所以元件释放功率，是电源。 图（c）中， 由于元件3两端电压参考方向与电流参考方向非关联，所以元件吸收功率，是负载。 为方便起见，在计算功率时也可在电压和电流的参考方向为关联参考方向时，用公式，而电压和电流的参考方向为非关联参考方向时，用公式。按此原则选取公式后，只要计算结果时，元件吸收功率；时，元件释放功率。即图（b）中，元件2两端电压参考方向与电流参考方向非关联， 释放功率，是电源。 图（c）中，元件3两端电压参考方向与电流参考方向非关联，则 吸收功率，是负载。 可见两种判断方法结果相同。 [例1-2] 求图中各元件吸收或释放的功率，并计算电路吸收总功率。 解：图中，电路电流 电源两端电压参考方向与电流参考方向非关联，电源吸收功率 吸收负功率，即释放功率，是电源。 电阻两端电压参考方向与电流参考方向相关联，电阻吸收功率 吸收功率，是负载。 电路吸收总功率 W 可见，电路中功率是平衡的，即电路中电源发出的功率一定等于电路中负载所消耗的功率，电路总吸收功率为零。 [例1-3] 某100 (电阻，额定功率为，求可以加到该电阻上而不引起电阻过热的最大电压与最大电流分别为多少。 解：根据功率公式，得： 即：当电阻上电压不超过5V，电流不超过0.05A时，电阻均能正常工作。 [例1-4] 有一个40W的电阻性负载，接到220 V的电源上，求通过负载的电流和该负载的电阻。 解：根据功率公式，得： 根据功率公式，得： [例1-5] 如图电路中，电源为理想电压源，其两端电压为3V，当在其两端分别接入一个1(电阻与一个10(电阻时，求电源流过电流及电源输出的功率。 解：图（a）中： 即图（a）中，电压源流过的电流是3A，发出功率是9W。 图（b）中： 即图（b）中，电压源流过的电流是0.3A，发出功率是0.9W。 由例1-5可以看出，理想直流电压源向外提供的电流与功率会随接入负载的变化而变化，但电源两端的电压则固定不变。 [例1-6] 如图电路中，电源为理想电流源，其流过电流为2A，当在其两端分别接入一个1(电阻与一个10(电阻时，求电源两端电压及电源输出的功率。 解：图（a）中 即图（a）中，电流源两端电压是2V，发出功率是4W。 图（b）中 即图（b）中，电流源两端电压是20V，发出功率是40W。 由例1-6可以看出，理想直流电流源向外提供的电压与功率都会随接入负载的变化而变化，但电源流过的电流则固定不变。 任务二 分析电路中电压电流基本分配规律 [例1-7] 图中，若=15V，=1(，=9(，试求出电路输出电流与负载电压。 解：电路输出电流 负载电压 或 [例1-8] 图为电路的一部分，已知条件如图，求电流Ix。 解：先对结点A列出基尔霍夫电流（KCL）方程，约定流入结点的电流为“+”，流出结点的电流为“-”，6(电阻流过电流为，则： 再对结点B列KCL方程，则： [例1-9]电路中电流参考方向如图所示，试列出各结点的电流方程。 解：假设流入结点的电流为正，流出结点的电流为负。 A结点： B结点： C结点： 上述的三个结点方程中，若将结点A的方程和结点B的方程相加后乘以“-1”就可以得到结点C的方程，所以，在电路图的3个结点（A、B、C）中，有2个是独立结点（任选2个），剩下的是非独立结点，即非独立结点的电流平衡方程是其他2个独立结点电流方程的线性组合。由此可推出，如果在电路中有n个结点，则其中有（n-1）个是独立结点。 [例1-10]电路中电压参考方向如图所示，图中，，，，，，试列出回路基尔霍夫电压方程，并计算回路电流与A、B两点之间的电压U。 解：如图所示，先选定各元件两端电压参考方向，选择原则：电压源电压参考方向尽量与其实际方向一致，电阻两端电压参考方向尽量与电流参考方向一致。 再选择电路环绕方向，在此选择顺时针方向。 最后列出基尔霍夫电压方程： 由于电阻电压参考方向与电路中电流参考方向一致，欧姆定律使用时取正号，即，所以可得： 移项得： （单回路电流公式） A、B两点之间的电压： 或： 以上用不同的路径求得相同的，体现了能量守恒。 [例1-11]电路中电流参考方向如图所示，试列出各回路的电压方程。 解：假设各回路的环绕方向皆为顺时针方向。 回路Ⅰ： 回路Ⅱ： 回路Ⅲ： 上述的三