电工电子技术基础•主编李若英•副主编汪建闾琳杨新明（第二版）第1章电路的基本理论及基本分析方法•1.1电路及电路模型•1.1.1电路的组成和作用•电路是电流的通路，它是为了实现某种功能，由一些电气器件和设备按一定方式连接而成。比较复杂的电路呈网状，称为网络。•电路的一种功能是实现电能的传输和转换,例如图1.1.1(a)所示手电筒电路。•电路的另一种功能是实现电信号的传递和处理。例如图1.1.2所示的扩音机电路。图1.1.1手电筒电路图1.1.2扩音机电路示意图•电压源、信号源输出电压和电流推动电路工作，称为激励；激励在电路中各部分产生的电压和电流，称为响应。•1.1.2电路模型和理想电路元件•1.2电路的基本物理量•1.2.1电流及其参考方向•电流强度简称为电流，用符号“i”表示其瞬时值,即•我国法定计量单位是以国际单位制(SI)为基•础的。在国际单位制中电流的单位是安［培］(A)。当1秒(s)内通过导体横截面的电荷量为1库[仑](C)时，电流为1A。计量微小的电流时，以毫安(mA)或微安(μA)为单位。•习惯上规定正电荷运动的方向为电流的方向。若电流的量值和方向不随时间变动，即等于定值，则这种电流称为直流电流，简称直流(DC)，用符号“I”表示。•1.2.2电压、电位、电动势及其参考方向•(1)电压、电位、电动势•电路中a、b两点间的电压为单位正电荷在电场力的作用下从a点转移到b点时所失去的电能，用符号“u”表示，即•电压和电位的关系为:a、b两点间的电压等于这两点的电位差，即图1.2.1电流参考方向的两种表示•所以，电压有时也称电位差。•电动势就是指单位正电荷在电源力的作用下在电源内部转移时所增加的电能，用符号“e”表示，即•电压、电位和电动势的SI单位都是伏[特](V)。计量微小电压(电位、电动势)时，以毫伏(mV)或微伏(μV)为单位。计量高电压(电位、电动势)时，以千伏(kV)为单位。•(2)电压、电动势的参考方向•应当注意：•①电流、电压、电动势的参考方向可以任意规定而不影响实际结果，当规定的参考方向相反时，计算出的结果相差一个负号。•②参考方向一经规定，在整个电路的分析计图1.2.2电压和电动势参考方向的三种表示算中就必须以此为准，不能变动。•③电压和电流的参考方向可以分别独立规定，但是，一般规定同一个元件的电压和电流的参考方向相同，即参考电流方向为从参考电压的正极性端流入该元件而从它的负极性端流出，如图1.2.3(a)所示。此时，称该元件的电压、电流参考方向为关联参考方向；反之，则称为非关联参考方向,如图1.2.3(b)。•④在没有规定参考方向的情况下，电流、电压的正负号是没有意义的。•1.2.3电功率和电能量•电能转换的速率就是电功率，简称功率，用符号“p”表示，即图1.2.3电压、电流参考方向的关联与非关联•对于直流电路，上面的公式表示为•功率的SI单位为瓦[特](W)。计量大功率时，以千瓦(kW)、兆瓦(MW)表示，计量小功率时，以毫瓦(mW)表示。图1.2.4二端网络的功率•根据功率的定义可以推出从t0~t时间内，电路吸收或消耗的电能量(简称电能)的公式•电能的SI制单位是焦[耳](J)，它表示1W的用电设备在1s内消耗的电能。在电力工程中常用千瓦小时(kW·h)作为电能的单位，它表示1kW的用电设备在1h(3600s)内消耗的电能(俗称为1度电)。图1.2.5图1.2.6图1.2.7图1.2.8•1.3电路基本元件及其伏安关系•1.3.1电阻元件及其伏安关系•当线性电阻的电压u与电流i的参考方向关联时，伏安关系为•当线性电阻的电压u与电流i的参考方向非关联时，伏安关系为图1.3.1电阻元件•电阻的SI单位是欧[姆](Ω)。计量大电阻时，以千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)为单位。习惯上将电阻元件称为电阻，故“电阻”既表示电阻元件，又表示元件的参数。•电阻的参数也可以用电导G表示，G=1/R，其SI单位是西［门子］(S)。线性电阻用电导表示时，伏安关系为•电阻元件的功率为•电阻是一种耗能元件，并将电能转化为热能，其热能为•1.3.2电容元件及其伏安关系•电容也是一种电荷与电压相•约束的元件，其金属极板上•储存的电荷量q,与电压u成正•比。图1.3.2中电荷与电压参•考方向关联，有图1.3.2电容元件电路模型•电容的SI单位是法[拉](F)。实际电容比1F...
