电路的基本概念和基本元

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1、电路基础主讲：张海生电子邮件：zhscnl@sina.com海南政法职业学院信息技术系1欢迎学习电路基础电路基础是工科类专业的重要基础课程。通过本课程的学习使学生掌握电路的基本理论、基本分析方法和进行电路实验的基本技能，为后续专业课程打下必要的基础。电路分析理论体系严谨，学生在学习中不仅可学会一种思维方法，而且深入学习能养成科学的学习作风，从而终生受益。学好本课程，应注意抓好两个主要环节：认真听课、细心复习。还要处理好三个基本关系：听课与笔记、作业与复习、自学与互学。2各类参考书汪缉光《电路原理》清华大

2、学出版社陈利永《电子电路基础》中国铁道出版社马洪明等《电路分析基础》四川教育出版社李永冰等《电路基础》大连理工大学出版社周绍平等《电工电子技术》北京交通大学出版社3课程考核方法平时成绩：占40%（包括：课堂提问、实验情况、课后作业以及考勤情况）期末考试：占60%4第1章电路的基本概念和基本元件5例子．手电筒电路是大家所熟悉的一种用来照明的最简单的用电器具，如图1.1所示它由四部分组成：(1)干电池：它将化学能转换为电能；(2)小电珠：它将电能转换为光能；(3)开关：通过它的闭合与断开，能够控制小电珠的发

3、光情况；(4)金属容器、卷线连接器：它相当于传输电能的金属导线，提供了手电筒中其它元件之间的连接。61.1电路与电路模型1.1.1电路电路是由各种电气设备和元器件按一定方式联接而成、为电流提供流通路径的总体。电路的作用1.电能的传输、转换和分配2.信号的传输和处理7电路的组成部分电源负载中间环节提供电路工作时所需要的电能或信号将电能转换为他形式的能量的设备连接电源和负载并对电路的工作状态进行控制8思考:指出在该电路，分别属于电源、负载和中间环节的元件。图为由电池、导线电键以及灯泡组成的照明电路91.1.

4、2电路模型为了便于对电路进行分析，需要对各种实际元件或电器设备加以近似化、理想化，在一定条件下忽略其次要性质，从而可以抽象出能表征元件主要性质的、具单一电磁特性的元件——理想元件。每一种理想元件的电磁特性都可以用数学的方法来精确地描述。10元件可以根据其与外部电路连接的端钮数，分为二端元件和多端元件。二端元件与外部电路有两个连接端钮。多端元件与外部电路有两个以上的连接端钮。方框代表元件11几种常见理想元件及其电路符号电流源电阻元件电感元件电压源电容元件＋－USLCRIS12由理想元件构成的电路称为电路模

5、型。在电路模型中，用理想元件及其组合来代表实际电路中相应的元件和设备的电磁特性。13电路的工作状态通路：电路构成闭合回路，有电流通过。电源产生的总功率等于电源内阻和负载电阻所吸收的功率。如果电源、负载和中间环节都能处于长期可靠而又最合理的工作状态，称为“额定工作状态”（也称“满载”）。14开路：电路断开，电路中无电流通过。开路也叫断路。电路中的电流为零，电源内阻的电压降等于零。这种状态也称为“空载”。15短路：负载两端直接被导线短接的状态。由于电源内阻一般很小，故短路电流很大，很可能导致电路烧毁。为了防

6、止短路，往往在电路中接入一些保护设备，如熔断丝或自动开关等。16例如：+-USRSR171.2电路的基本物理量1.2.1电流电荷的定向移动称为电流。形成电流的移动电荷既可以是带正电也可以带负电。通常规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。18电流的大小用电流强度表示。设在dt时间内通过导体横截面的电荷为dq，则电流强度i定义为电流的单位是安培（A），另外还有毫安(mA)、微安(A)等较小的辅助单位，它们之间的换算关系是1A=1000mA1mA=1000A19如果电流的大小方向均不随时间变化，则为一常数

7、，这种电流为直流电流。直流电流通常用大写字母I表示，即：大小和方向随时间而变化电流称为变动电流。呈周期性变化且一个周期内平均值为零的电流为交变电流，简称交流，常用字母AC表示。201.2.2电压设在某一时刻t，有正电荷dq在电场力的作用下沿任意路径从a点移动至b点，电场力做功为dw，则定义为a、b两点间在时刻t的电压。21由此可见，改变计算电压起点与终点的顺序，电压数值不变，但要相差一个负号。若正电荷dq从b点沿任意路径移回至a点，则电场力做功dw’=-dw，于是根据前述定义，b、a两点间在时刻t的电压

8、u’为22电压的方向规定为正电荷受电场力作用的方向。因此，当电流沿电压方向流过时，电场力做正功。电压的单位是伏特（V），另外还有千伏(kV)、毫伏(mV)等较小的辅助单位，它们之间的换算关系是1kV=1000V1V=1000mV23若电压的大小方向均不随时间变化，则为一常数，这种电压称为直流电压。直流电压通常用大写字母U表示，即：大小和方向随时间而变化的电压称为变动电压。241.2.3电位电路中各点对于某一选定的参考点的电压称为各点的电位。