1、1.1 电路和电路模型电路和电路模型 1、 电在日常生活、生产和科学研究工作中得到电在日常生活、生产和科学研究工作中得到了广泛应用。在收录机、电视机、录像机、音响设备、了广泛应用。在收录机、电视机、录像机、音响设备、计算机、通信系统和电力网络中都可以看到各种各样计算机、通信系统和电力网络中都可以看到各种各样的电路。这些电路的特性和作用各不相同。的电路。这些电路的特性和作用各不相同。 电路电路的一种作用是实现的一种作用是实现电能的传输、分配电能的传输、分配和和使用使用。例如电力网络将电能从发电厂输送到各个工厂、广大例如电力网络将电能从发电厂输送到各个工厂、广大农村和千家万户，供各种电气设备使用。
2、电路的另外农村和千家万户，供各种电气设备使用。电路的另外一种作用是实现一种作用是实现电信号的传输、变换、处理和存储。电信号的传输、变换、处理和存储。 2.由电阻器、电容器、线圈、变压器、晶体管、运算放大器、传由电阻器、电容器、线圈、变压器、晶体管、运算放大器、传输线、电池、输线、电池、发电机和信号发生器等发电机和信号发生器等一些一些电气器件和设备按一定的方电气器件和设备按一定的方式连接而成的电流的通路式连接而成的电流的通路，称为，称为（实际实际）电路电路。电阻器电阻器电容器电容器线圈线圈 电池电池 运算放大器运算放大器 晶体管晶体管 3.电路分析与电路综合电路分析与电路综合 4.目的：通过对电
3、路模型的分析计算来目的：通过对电路模型的分析计算来预测实际电路的特性预测实际电路的特性, 从而改进实际电路的电气特性和设计出新的电路。从而改进实际电路的电气特性和设计出新的电路。 5.任务：任务：掌握电路的基本理论和电路分析的方法。掌握电路的基本理论和电路分析的方法。 实际电路电路模型计算分析电气特性电路分析电路综合 电路一词的两种含义电路一词的两种含义: : (1) (1) 实际电路实际电路; (2) ; (2) 电路模型。电路模型。 6. 电路模型电路模型是是实际电路抽象而成，它近似地反映实际电路的电气实际电路抽象而成，它近似地反映实际电路的电气 特性。特性。电路模型由一些理想电路元件用理
4、想导线连结而成。用电路模型由一些理想电路元件用理想导线连结而成。用 不同特性的电路元件按照不同的方式连结就构成不同特性的电路。不同特性的电路元件按照不同的方式连结就构成不同特性的电路。电路图电路图 电路中的器电路中的器件用件用统一统一规定规定的符号表示。的符号表示。这种用符号表这种用符号表示电路连接情示电路连接情况的图，叫做况的图，叫做电路图。电路图。画电路图要求：画电路图要求：（1）要用统一符号表示。）要用统一符号表示。（2）连线时要画得横平竖直。）连线时要画得横平竖直。 (3)(3)元件不能画在拐角处（变阻器除外）元件不能画在拐角处（变阻器除外）（4）线路要画得简洁、整齐、美观、布局）线路
5、要画得简洁、整齐、美观、布局合理合理表表1-1 1-1 部分电气图用图形符号部分电气图用图形符号 ( (根据国家标准根据国家标准GBA728)GBA728) 名 称 符 号 名 称 符 号 名 称 符 号 导 线 传声器 电阻器连接的导线 扬声器 可变电阻器 接地 二极管 电容器 接机壳 稳压二极管 线圈，绕组 开关 隧道二极管 变压器 熔断器 晶体管 铁心变压器 灯 运算放大器 直流发电机 电压表 电池 直流电动机常用电路图来表示电路模型常用电路图来表示电路模型(a) (a) 实际电路实际电路(b) (b) 电原理图电原理图 (c) (c) 电路模型电路模型 (d) (d) 拓扑结构图拓扑结
6、构图(a)实际电路实际电路(b)电原理图(c)电路模型电路模型图图12 晶体管放大电路晶体管放大电路 电路模型近似地描述实际电路的电气特性电路模型近似地描述实际电路的电气特性。 根据实际电路的不同工作条件以及对模型精确度的不同要求，应根据实际电路的不同工作条件以及对模型精确度的不同要求，应当用不同的电路模型模拟同一实际电路。现在以线圈为例加以说明。当用不同的电路模型模拟同一实际电路。现在以线圈为例加以说明。 图图13 线圈的几种电路模型线圈的几种电路模型 (a)线圈的图形符号线圈的图形符号 (b)线圈通过低频交流的模型线圈通过低频交流的模型 (c)线圈通过高频交流的模型线圈通过高频交流的模型(
7、a)(b)(c)RLRLC1、通路、通路：电路连接后，处处连通的电路叫通路。：电路连接后，处处连通的电路叫通路。电路的三种状态电路的三种状态2、开路开路：当：当开关未闭合开关未闭合，或，或电线电线断裂断裂致使线路致使线路在某处断开在某处断开的电路，的电路，叫做开路。又叫断路叫做开路。又叫断路?3、短路：直接用导线把电源或用电器两端连、短路：直接用导线把电源或用电器两端连接起来。接起来。1.21.2 电路的基本物理量（电路的基本物理量（1 1） 电路的特性是由电流、电压和电功率等物理量来描述的。电电路的特性是由电流、电压和电功率等物理量来描述的。电路分析的基本任务是计算电路中的电流、路分析的基本
8、任务是计算电路中的电流、 电压和电功率。电压和电功率。一、电流和电流的参考方向一、电流和电流的参考方向 带电粒子带电粒子( (电子、离子电子、离子) )定向移动形成电流。电子和负离子带定向移动形成电流。电子和负离子带负电荷，正离子带正电荷。电荷用符号负电荷，正离子带正电荷。电荷用符号q q或或Q Q表示，它的表示，它的SISI单位为单位为库库 仑仑( C )( C )。 电流的电流的SISI单位是安单位是安 培培(A)(A)。 单位时间内通过导体横截面的电荷定义为电流，用符号单位时间内通过导体横截面的电荷定义为电流，用符号i i或或I I表示，其数学表达式为表示，其数学表达式为 ddtqi=
9、恒定电流恒定电流: 大小大小和方向均不随时间变化的电流，称为恒定电流，简称为直和方向均不随时间变化的电流，称为恒定电流，简称为直流流(dc或或DC)，一般用符号，一般用符号I表示。表示。 交流交流电流电流: 大小或方向随时间变化的电流，称为交流电流，一般用符号大小或方向随时间变化的电流，称为交流电流，一般用符号i表表示。时变电流在某一时刻示。时变电流在某一时刻t的值的值i (t) ，称为瞬时值。，称为瞬时值。 周期性周期性交流电流交流电流: 大小或大小或方向作周期性变化且平均值为零的方向作周期性变化且平均值为零的交流电流，称为周期交流电流，称为周期性交流电流，简称为性交流电流，简称为交流交流(
10、ac或或AC)。与电流有关的几个名词与电流有关的几个名词 。 电流参考方向电流参考方向baab-=ii 电路中任一电流有两种可能的参考方向，当对同一电流规定电路中任一电流有两种可能的参考方向，当对同一电流规定相反的参考方向时，相应的电流表达式相差一个负号，即相反的参考方向时，相应的电流表达式相差一个负号，即 今后，在分析电路时，必须事先规定电流变量的参考方向。今后，在分析电路时，必须事先规定电流变量的参考方向。所计算出的电流所计算出的电流i(t)0，表明该时刻电流的实际方向与参考方向相，表明该时刻电流的实际方向与参考方向相同；若电流同；若电流i(t)0，则表明该时刻电流的实际方向与参考方向相反。，则表明该时刻电流的实际方向与参考方向相反。 例如在图示的二端元件中，每秒钟有例如在图示的二端元件中，每秒钟有2C正电荷由正电荷由a点移动到点移动到b点。点。 当规定电流参考方向由当规定电流参考方向由a点指向点指向b点时，该电流点时，该电流i=2A,如图如图(a)所所示；若规定电流参考方向由示；若规定电流参考方向由b点指向点指向a点时点时,则电流则电流i=-2A，如图，如图(b)所所示。若采用双下标表示电流参考方向，则写为示。若采用双下标表示电流参考方向，则写为iab=2A或或iba=-2A。2C/si=ibaba=-2A=-2Aab(b)2C/si=iabab=2A=2Aab(a)再 见
