2、电路基本概念与基本电路一

1、,2、电路基本概念、工作状态,本节主要内容：,1.1 电路和电路模型 1.2 电路中的主要物理量,1.1 电路和电路模型,电路是各种电气元器件按一定的方式连接起来的总体。 最简单的电路实例是图1.1所示的手电筒电路。,图1.1 手电筒,为了便于对电路进行分析和计算，常把实际元件近似化、理想化，在一定条件下忽略其次要性质，用足以表征其主要特征的“模型”来表示，即用理想元件来表示。例如，“电阻元件”就是电阻器、电烙铁、电炉等实际电路元器件的理想元件，即模型。,因为在低频电路中，这些实际元器件所表现的主要特征是把电能转化为热能，因此可用“电阻元件”这样一个理想元件来反映消耗电能的特征。同样，在一定条

2、件下，“电感元件”是线圈的理想元件，“电容元件”是电容器的理想元件。,图1.2 电路模型,由理想元件构成的电路，称为实际电路的“电路模型”。图1.2是图1.1所示实际电路的电路模型。图中US表示电源，S表示开关，R表示耗能元件。,1.2 电路中的主要物理量,研究电路的基本规律，首先应掌握电路中的主要物理量：电流、电压和功率。 1.电流及其参考方向 电流是电路中既有大小又有方向的基本物理量，其定义为在单位时间内通过导体横截面的电荷量，单位为安培(A)。,几种常见的电流波形如图1.3所示， 图1.3（a）为直流电流，图1.3（b）为交流电流。,在分析电路时，对复杂电路由于无法确定电流的实际方向，或

3、电流的实际方向在不断地变化，所以引入了“参考方向”的概念。 参考方向是一个假想的电流方向。在分析电路前，需先任意规定未知电流的参考方向，并用实线箭头标于电路图上，如图1.4所示，图中方框表示一般二端元件。特别注意：图中实线箭头和电流符号缺一不可。 ,图1.4电流的参考方向,2.电压及其参考方向 电压也是电路中既有大小又有方向(极性)的基本物理量。直流电压用大写字母U表示，交流电压用小写字母u表示。,在分析电路时，也需要对未知电压任意规定电压“参考方向”，其标注方法如图1.5所示。其中，图1.5（b）所示的标注方法，即参考极性标注法中，“+”号表示参考高电位端(正极)，“-”号表示参考低电位端(

4、负极)；图1.5（c）所示的标注方法中，参考方向是由A点指向B点。 (说明:关联参考),图1.5电压参考方向的几种标注方法,(2) 参考方向的表示方法,电流：,电压：,(1) 参考方向,在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。,电压和电流的参考方向,新课讲解,实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值； 实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。,(3) 实际方向与参考方向的关系,在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有正负之分。,若 I = 5A，则电流从 a 流向 b；,例：,若 I = 5A，则电流从 b 流向 a 。,若 U = 5V，则电压的实际方向从 a 指向 b；,若 U= 5V，则电压的实际方向从 b 指向 a 。,注意：,关联参考方向：电流的方向和电压方向选取一致。,总结：方向一致是什么意思？,提问：下面哪个图是关联参考方向？,例12 在图110所示电路中，方框表示电源或电阻，各元件的电压和电流的参考方向如图110（a）所示。通过测量得知： I1 = 22 A， I2 = 11 A， I3 = -12 A， U1 = 11 V， U2 = -4 V， U3 = 13 V， U4= -22 V, （1）试