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第一章电路的基本概念和基本定律第一节电路基本知识

一、电路的基本组成

1电路的概念

电路是电流流通的路径，也就是由各种元器件（或电工设备）按一定方式联接起来的总体，它为电流的流通提供了路径。电路的作用是能够是实现电能的传输与变换，能够实现信号的传递与处理。

2、电路的基本组成

电路的基本组成包括以下四个部分：（图1-1-1）

图1-1-1电路的基本组成

（1）电源（供能元件）：为电路提供电能的设备和器件，将非电能（如化学能、

光能、机械能等）转化为电能的设备。（如电池＜化学能〉、发电机＜机械能＞等）。

（2）负载（耗能元件）：使用（消耗）电能的设备和器件（如灯泡等用电器）。

将电能转化成其他形式的能量。

（3）控制元件：控制电路工作状态的器件或设备（如开关等）。起着接通、断开、保护、测量的作用。

⑷联接导线：连接电源和负载的导体，为电能提供通路并传输电能。将电器设备和元器件按一定方式联接起来（如各种铜、铝电缆线等）。

3、电路的状态

（1）通路（闭路）:电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。根据负载的情况，又分为满载、轻载、过载三

种情况。（图1-1-2a）

（2）短路（捷路）:电源两端的导线直接相连接，输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。（图1-1-2b）

（3）开路（断路）：电路中没有电流通过，又称为空载状态。（图1-1-2c）

S

a

「

I

0）肯型慎岛

图1-1-2电路状态

二、电路模型（电路图）

a由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型，也叫做实际电路

a

的电路原理图，用规定的符号表示电路连接情况的图称为电路图。例如，图1-1-3所示的手电筒电路。

2

理想元件:电路是由电特性相当复杂的元器件组成的，为了便于使用数学方法对电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器件用图1-1-3

手电筒电路

一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件（模型）来代替，而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。

常用理想元件及符号表1-1-1

符号名称电阴电池电灯

符号

名称

电阴

电池

电灯

开关

电流表

符号

o------□---------O

o-------1|-------o

0~~O

接地熔断器

接地

熔断器

电容

O----------------OO

O----------------O

°—°O——

°—°

Q——nmn—°

第二节电流、电压及其参考方向

一、电流及其参考方向

任何物质都是由分子组成，分子由原子组成，而原子又是由带正电的原子核和带负电的电子组成。通常原子是中性，不显电性，物质本身也显不带电的性能。当人们给予一定外加条件时，能迫使金属或溶液中的电子发生有规则的运动。电

荷在电场作用下做有规则的定向移动就形成了电流。

电路中电荷沿着导体的定向运动形成电流，形成电流的内因是导体内存在大

量自由电荷，外因是导体两端有电压作用。其方向规定为正电荷流动的方向（或负电荷流动的反方向），其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量，称为电流强度（简称电流），用符号I或i（t）表示，讨论一般电流时可用符号i。

设在t=t2—11时间内，通过导体横截面的电荷量为q=q2—q1，则在t

时间内的电流强度可用数学公式表示为

i（t）计

式中，t为很小的时间间隔，时间的国际单位制为秒（s），电量q的国际单位制为库仑

（C）。电流i（t）的国际单位制为安培（A）。

常用的电流单位还有毫安mA微安A、千安kA等，它们与安培的换算关系为

1mA=10-3A;1A=10-6A;1kA=103A

在实际电路中，将电流表串联在电路中（使电流从表的正极端流入）合适的量程，即可测量电流的大小。

,同时选择

1、直流电流：电流的大小、方向均不随时间而变化叫直流电流。

如果电流的大小及方向都不随时间变化，即在单位时间内通过导体横截面的电量相

等，则称之为稳恒电流或恒定电流，简称为直流（DirectCurrent），记为

DC或de,直流电流要用大写字母I表