在电路分析和计算中

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1、在电路分析和计算中，首先要对每个元件假设一个电流的正方向，这就是电流的参考方向。在电路图中，电流的参考方向用箭头表示，如图1-3-1所示。当完成电路的分析计算后：如果求得电流为正时，说明电流的参考方向即是实际电流的正方向，实际电流由流向；当电流为负时，说明电流的参考方向与实际电流正方向相反，实际电流由流向。 图1-3-1图1-3-2在电路理论中，电压的正方向规定为电压降落的方向。对每个元件假设一个电压的正方向，即电压的参考方向。在电路图中，电压参考方向的表示方法如图1-3-2所示。当电压为正值时，说明电压的参考方向即是电压的实际正方向，点的电位比点高伏

2、；当电压为负值时，说明电压的参考方向与电压的实际正方向相反，点的电位比点低伏。对于一个电路元件，当它的电压和电流的参考方向选为一致时，通常称为关联参考方向，如图1-3-3所示。在关联参考方向情况下，若元件功率为正值，表明该元件消耗功率；相反，若元件功率为负值，表明该元件发出功率。当一个电路元件的电压和电流的参考方向选为相反时，通常称为非关联参考方向，如图1-3-3所示。在非关联参考方向情况下，上述结论恰好都反一反，即当元件功率为正值时，表明该元件发出功率；当元件功率为负值时，表明该元件消耗功率。 图1-3-3例1-3-1 图1-3-5所示电路中，已知电

3、流源电流，电压源电压，电阻，试求电流源的端电压、电压源和电流源发出的功率分别为多少？图1-3-5 例1-3-1附图解：由图1-3-5可知，流过电阻的电流就等于，故电流源的端电压为：对于电压源，流过电压源的电流即是，它与电压源的端电压的方向一致，，说明电压源消耗功率，而例题要求电压源发出功率，于是：对于电流源，其电流与端电压方向相反，，说明电流源发出功率，于是：对于电阻，它消耗的功率为：整个电路发出功率和消耗功率相等，能量守恒。电路元件一、电阻元件电阻元件是体现电能转化为其他形式能量的二端元件，简称电阻，用字母R表示。电阻的倒数称为电导，用字母G表示。在

4、国际单位制中，电阻的单位是欧姆，符号为“Ω”，电导的单位是西门子，符号为“S”。凡是端电压与端电流成正比的电阻元件称为线性电阻，线性电阻的表示符号如图1-2-1(a)所示，线性电阻的伏安特性是一条过原点的直线，其斜率即为电阻值，如图1-2-1(b)所示：图1-2-1线性电阻两端电压u和通过它的电流i满足欧姆定律，对于图1-2-1所示电路有数学表达式： 或（式1-2-1）线性电阻中消耗的功率和能量分别为： （式1-2-2）， （式1-2-3）在国际单位制中，功率的单位是瓦特，符号为“W”，能量的单位是焦耳，符号为“J”。电度表的计量单位是千瓦小时（KW·

5、h），也称为度。1度=1kW·h=1000·3600 J=3.6×106 J凡是端电压和端电流不成比例关系的电阻元件称为非线性电阻。非线性电阻的阻值随所通过的电流大小或方向变化而变化，不能用一个确定的电阻值来表示，要用伏安特性表示。二、电容元件电容元件是体现电场储能的二端元件，简称电容，用字母C表示，符号如图1-2-2所示，在国际单位制中，电容的单位是法拉，符号为“F”。图1-2-2在实际电路中，只要具有电场储能的物理现象，就可以抽象出对应的电容元件。根据普通物理学知识可知，电容的端电压与电荷有着确定关系。如果电容上的电荷与端电压呈比例关系，则该电容称

6、为线性电容，有表达式：  （式1-2-4）在国际单位制中，电荷q的单位是库仑；电压的单位是伏特。如果电容上的电荷与端电压不成比例关系，电容的大小与电荷或电压有关，则该电容称为非线性电容。非线性电容用库伏特性表示。倘若电容的库伏特性（无论是线性的还是非线性的）随时间变化，那么称之为时变电容，否则，称为非时变电容。电容中的电流等于电荷的变化率。对于图1-2-2所示电路，有数学表达式：  （式1-2-5）对于线性非时变电容，（式1-2-5）可写为：    （式1-2-6）在直流电路中，电压对时间t的变化率为零，所以电流为零，因此直流电流不能通过电容，电容具有

7、隔直流的作用。对（式1-2-6）作由至t的积分，则得到： （式1-2-7）（式1-2-7）表明电容电压除与充电电流有关外，还与时刻的电压有关，即具有记忆性，因此电容被称为记忆元件。而前述电阻元件任意时刻的电压只与此刻的即时电流相关，与以前的通电状况无关，因此电阻被称为非记忆元件。电容元件是储能元件，电容的储能为： （式1-2-8）三、电感元件电感元件是体现磁场储能的二端元件，简称电感，用字母表示，符号如图1-2-3所示。在国际单位制中，电感的单位是享利，符号为“”。图1-2-3在实际电路中，只要具有磁场储能的物理现象，就可以抽象出对应的电感元件。根据普

8、通物理学知识可知，电感交链的磁链与其端电流有着确定关系。如果电感上交链的磁链与其端电流呈比例关