第1章 电路的基本概念与基本定律
1.1 电路的作用与组成
1.作用:(1)实现电能的传输和转换;(2)传递和处理信号。
2.组成:由电源(信号源)、负载和中间环节组成。
3.激励:指电源的电压和电流。
4.响应:激励在各部分产生的电压和电流。
1.2 电路模型
1.定义:将实际元件理想化,在一定条件下突出其主要的电磁性质,忽略其次要因素,将实际元件近似看作理想元件。
2.本质:是对电路电磁性质的科学抽象和概括。
3.组成:由电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件组成。
4.说明:今后分析的都是电路模型,简称电路,电路图中用规定的符号表示。
1.3 电压和电流的参考方向
对电路进行分析计算时,不仅要算出电压、电流、功率值的大小,还要确定这些量在电路中的实际方向。但是,由于电路中各处电位的高低、电流的方向等很难事先判断出来,因此电路内各处电压、电流的实际方向也就不能确定。为此引入了有关参考方向的规定。
1.3.1 实际方向
电流的实际方向为:正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向;电压的实际方向为:由高电位端指向低电位端;电动势的实际方向为:由低电位端指向高电位端。
1.3.2 参考方向
电压、电流的参考方向是任意假定的。电流的参考方向:用箭头表示;电压的参考方向:用极性“+”、“-表示,还可用双下标或箭头表示。当电压、电流参考方向与实际方向相同时,其值为正,反之则为负值。
1.4 欧姆定律
流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比,这就是欧姆定律。其表达式为U=±IR,其中u和I的参考方向一致时取“+”号,不一致时取“-1号。注意,u和I本身还有正值和负值之分。遵循欧姆定律的电阻为线性电阻,线性电阻的伏安特性曲线为过坐标原点的一条直线。
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