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电路分析

湖南工学院

第1章电路的根本概念和定律

•1.1电路和电路模型

•1.2电流和电压的参考方

向

•1.3电路的功率

•1.4电路元件的伏安特性

•1.5基尔霍夫定律

•1.6电路中电位的计算

•小结

学习目标

•深刻理解支路上电流、电压参考方向及电流、

电压间关联参考方向的概念。

•熟练掌握电阻、电感、电容元件的伏安特性,

了解受控源的特性。

•理解理想电压源、理想电流源的伏安特性，

以及它们与实际电源两种模型的区别。

•熟练掌握基尔霍夫电流、电压定律，并能灵

活地运用于电路的分析计算。

•掌握电路中电位的概念和计算方法。

1.1电路和电路模型

1.1.1电路的作用及组成局部

电路是由电路元(器)件按一定要求连接而成，

为电流的流通提供路径的集合体。电路的根本功

能是实现电能的传输和分配或者电信号的产生、

传输、处理加工及利用。

电源﹑负载和中间环节，是电路的三个根本组成

局部。

1.1.2电路元件

在电路分析中，如果对实际元件的所有性质

加以考虑，将是十分困难的。为了便于对实际电

路进行分析和数学描述，在电路理论中采用了模

型的概念，这就是在一定条件下，对实际元件加

以近似化和理想化，用只具有单一电磁性能的理

想电路元件来代表它。所以，理想电路元件是实

际元件抽象出来的理想化模型。一种实际元件可

用一种或几种理想电路元件的组合来表征。

由电路元件构成的电路，称为电路模型。今后我们研究

的电路都是电路模型，并非实际电路。所有的实际电路，

不管简单的还是复杂的，都可以用几种电路元件所构成

的电路模型来表示。

1.1.3.三种理想电路元件

常用的三种最根本的理想元件是：电阻元件、电容

元件、电感元件；另外还有电压源和电流源两种理想电

源元件。每一种理想元件都有各自的数学模型和精确定

义。

1.1.4电路模型与电路图

所谓电路模型，就是把实际电路的本质抽象出来所

构成的理想化了的电路。将电路模型用规定的理想元件

符号画在平面上形成的图形称作电路图。图1.1就是一

个最简单的电路图。

＋

US

－

RL

RS

图1.1一个最简单的电路图

1.1.5电路的工作方式

电路在工作时，对电源来说，通常处于以下3

种方式之一：负载﹑空载和短路。

负载工作方式时，负载与电源接通，负载中有电

流通过，该电流称为负载电流，负载电流的大

小与负载电阻有关。

空载开路时，负载与电源未接通，电路不通，电

路中电流为零。这时电源的端电压叫做空载电

压或开路电压。

短路是指由于某种原因使电源两端直接接通，这

时电源两端的外电阻等于零，电源输出的电流

仅由电源内阻限制，此电流称为短路电流。

1.2电流和电压的参考方向

1.2.1电流及其参考方向

1.电流的表达式及单位

dq〔〕

i1—1

dt

q

I〔1—2〕

t

国际单位制(SI)中，电荷的单位是库仑(C)，时间

的单位是秒(s)，电流的单位是安培，简称安(A)，实用

中还有千安〔kA)、毫安(mA)和微安(μA)等。

参考方向参考方向

元件元件

实际方向I＞0实际方向I＜0

图1.2电流的参考方向

2.电流的参考方向

参考方向可以任意设定，在电路中用箭头

表示，并且规定，如果电流的实际方向与参考

方向一致，电流为正值