第一章电路模型和电路定律 一、重点和难点 1.重点 (1)电压和电流的参考方向 电流和电压是电路分析的基本物理量，在分析电路时，必须首先指定电流和电压的参考 方向，才能进行分 析和计算。因此，透彻地理解电流和电压的参考方向是本章重点之一 (2)元件的伏安特性 元件的伏安特性是元件本身的约束，是电路分析和计算的基本依据之一，因此熟练掌握 和应用电阻元件、独立电源和受控源的电压和电流关系也是本章的一个重点。 (3)基尔雷夫定律 基尔霍夫定律是集总参数电路的基本定律，它包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定 律。基尔霍夫定律只跟元件的相互连接有关，与元件的性质无关，无论元件是线性的还是 线性的，时变的还是非时变的都成立。基尔霍夫定律是分析一切集总参数电路的根本依据 许多重要的电路定理、一些常用的电路分析方法都是由这两个定律归纳、推导、总结得出的， 因此，基尔霜夫定律是本章的重点。堂挥和熟练运用基尔霜夫定律分析和计算电路是木章的 重点 难点 (1)电压和电流的实际方向与参考方向的联系和差别： (2)根据电压和电流的参考方向正确判惭元件是吸收功率还是发出功率： (3)理想电路元件与实际电路器件的联系和差别： (4)独立电源与受控源的联系和差别。 二、学习方法指导 1.学习要点 电压电流参考方向 (2)功率计算、功率的吸收和发出 (3)R、L、C元件的定义与伏安关系(VCR) (4)电压源、电流源的定义及VCR。 (5)基尔霍夫定律」 (6)受控源的概念、端口的VCR和类别 2.内容概述 (1)电路分析的变量 电压、电流和功率是电路分析的常用变量，其中电压和电流又是电路分析的基本变量。 电路分析的任务就是求解这些变量。 电流 单位时间内通过导体横截面的电荷量定义为电流。规定电流的方向为正电荷运动的) 向。在实际电路分析中，当电路为复杂电路或交变电流电路时，电流的实际方向往往很难事 先判断，因此引入参考方向的概念。 电流的参考方向：预先假定的正方向。参考方向可以任意指定，在分析电路时按参考方 向计算电流。电流为代数量，如果电流值为正，说明其真实方向与参考方向相同：反之，其 真实方向与参考方向相反 2)电压
第一章 电路模型和电路定律 一、重点和难点 1. 重点 （1）电压和电流的参考方向 电流和电压是电路分析的基本物理量，在分析电路时，必须首先指定电流和电压的参考 方向，才能进行分析和计算。因此，透彻地理解电流和电压的参考方向是本章重点之一。 （2）元件的伏安特性 元件的伏安特性是元件本身的约束，是电路分析和计算的基本依据之一，因此熟练掌握 和应用电阻元件、独立电源和受控源的电压和电流关系也是本章的一个重点。 （3）基尔霍夫定律 基尔霍夫定律是集总参数电路的基本定律，它包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定 律。基尔霍夫定律只跟元件的相互连接有关，与元件的性质无关，无论元件是线性的还是非 线性的，时变的还是非时变的都成立。基尔霍夫定律是分析一切集总参数电路的根本依据， 许多重要的电路定理、一些常用的电路分析方法都是由这两个定律归纳、推导、总结得出的， 因此，基尔霍夫定律是本章的重点。掌握和熟练运用基尔霍夫定律分析和计算电路是本章的 重点。 2. 难点 （1）电压和电流的实际方向与参考方向的联系和差别； （2）根据电压和电流的参考方向正确判断元件是吸收功率还是发出功率； （3）理想电路元件与实际电路器件的联系和差别； （4）独立电源与受控源的联系和差别。 二、学习方法指导 1. 学习要点 （1）电压电流参考方向。 （2）功率计算、功率的吸收和发出。 （3）R、L、C 元件的定义与伏安关系(VCR) （4）电压源、电流源的定义及 VCR。 （5）基尔霍夫定律。 （6）受控源的概念、端口的 VCR 和类别。 2. 内容概述 （1）电路分析的变量 电压、电流和功率是电路分析的常用变量，其中电压和电流又是电路分析的基本变量。 电路分析的任务就是求解这些变量。 1）电流 单位时间内通过导体横截面的电荷量定义为电流。规定电流的方向为正电荷运动的方 向。在实际电路分析中，当电路为复杂电路或交变电流电路时，电流的实际方向往往很难事 先判断，因此引入参考方向的概念。 电流的参考方向：预先假定的正方向。参考方向可以任意指定，在分析电路时按参考方 向计算电流。电流为代数量，如果电流值为正，说明其真实方向与参考方向相同；反之，其 真实方向与参考方向相反。 2）电压
单位正电荷从电路中一点A移至另一点B时电场力作功的大小定义为该两点之间的电 位差，即电压。规定电压的方向为电位降的方向。同电流一样，电压的真实方向也常难以事 先确定，因此也需要指定电压的参考方向 电压的参考方向：预先假定的电位降方向。在分析电路时按参考方向计算电压。电压为 代数量。如果电压值为正，说明其真实方向与参考方向相同：反之，其真实方向与参考方向 相反。 3)申压和由流的关联参老方向 为分析电路方便，对一个元件或一段电路，常指定其电流从电压的“+”极性端流向“一” 极性端，这种电流和电压取一致的参考方向，称为关联参考方向：反之，电流和电压取不 致的参考方向，称为非关联参考方向。 参考方向在电路分析中起者十分重要的作用。分析电路时应注意： ①无论分析什么电路，必须首先指定电压和电流的参考方向，然后大能建立电路方程 ②如果题中给定了参考方向，就按给定的参考方向进行分析和计算。 4)功率 单位时间内电场力所做的功。在关联参考方向下，P=山表示元件吸收的电功率。当P >0时，元件实际吸收功率：当D<0时，元件实际发出功率。在非关联参考方向下，反之。 (2)电路元件及其伏安特性 电阻元件、电源元件和受控电源元件是常用的电路元件。元件的伏安特性是指流过元件 的电流和元件两端电压之间的关系，是元件本身的约束，是电路分析的基础之 因此，必 须熟练竿操元件的伏安特性。 1)电阻元件及其伏安特性 电阻元件是表征材料或器件对电流呈现阻力、损耗能量的元件。线性电阻元件是具有耗 能、无记忆性和双向性的二端元件。线性电阻元件的伏安特性满足欧姆定律。 电阻元件吸收的功率p==R 从o到1时刻，电阻元件消耗的能量：W。=pd-〔d 2)电源元件及其伏安特性 电源元件又称独立源元件，属于有源元件，在电路中起激励作用。分为电压源和电流源 两类 ①电压源 理想电压源。其两端电压总能保持定值或一定的时间函数，且电压值与流过它的电流无 关的元件叫理想电压源。电压源有两个基本性质：a.电压源两端电压由电源木身决定，与 外电路无关，与流经它的电流大小、方向无关：b.流经电压源的电流由电压源和外电路共 同决定。理想电压源不允许短路 实际电压源。实际电压 源是有损耗的，其电路模型可用理想电压源和电阻的串联组合表 示，该电阻称为电压源的内阻。 实际电压源也不允许短路。因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧毁电压源， ②电流源 理想电流源、不管外部电路如何，其输出电流总能保持定值或一定的时间函数，其值与 它的两端电压无关的元件叫 想电流源。电流源有两个基本性质：a。 电流源的输 出电 电流源本身决定，与外电路无关，与它两端电压大小、方向无关：b.电流源两端的电压由 电流源和外电路共同决定。理想电流源不允许开路。 实际电流源。实际电流源有损耗，其电路模型用理想电流源和电阻的并联组合表示，该
单位正电荷从电路中一点 A 移至另一点 B 时电场力作功的大小定义为该两点之间的电 位差，即电压。规定电压的方向为电位降的方向。同电流一样，电压的真实方向也常难以事 先确定，因此也需要指定电压的参考方向。 电压的参考方向：预先假定的电位降方向。在分析电路时按参考方向计算电压．电压为 代数量．如果电压值为正，说明其真实方向与参考方向相同；反之，其真实方向与参考方向 相反。 3）电压和电流的关联参考方向 为分析电路方便，对一个元件或一段电路，常指定其电流从电压的“+”极性端流向“—” 极性端，这种电流和电压取一致的参考方向，称为关联参考方向；反之，电流和电压取不一 致的参考方向，称为非关联参考方向。 参考方向在电路分析中起着十分重要的作用。分析电路时应注意： ①无论分析什么电路，必须首先指定电压和电流的参考方向，然后才能建立电路方程。 ②如果题中给定了参考方向，就按给定的参考方向进行分析和计算。 4）功率 单位时间内电场力所做的功。 在关联参考方向下，p＝ui 表示元件吸收的电功率。当 p ＞0 时，元件实际吸收功率；当 p＜0时，元件实际发出功率。在非关联参考方向下，反之。 （2）电路元件及其伏安特性 电阻元件、电源元件和受控电源元件是常用的电路元件。元件的伏安特性是指流过元件 的电流和元件两端电压之间的关系，是元件本身的约束，是电路分析的基础之一。因此，必 须熟练掌握元件的伏安特性。 1)电阻元件及其伏安特性 电阻元件是表征材料或器件对电流呈现阻力、损耗能量的元件。线性电阻元件是具有耗 能、无记忆性和双向性的二端元件。线性电阻元件的伏安特性满足欧姆定律。 电阻元件吸收的功率 p ui i R 2 从 t0 到 t 时刻，电阻元件消耗的能量： t t t t WR p ξ ui ξ 0 0 d d 2)电源元件及其伏安特性 电源元件又称独立源元件，属于有源元件，在电路中起激励作用。分为电压源和电流源 两类。 ①电压源 理想电压源。其两端电压总能保持定值或一定的时间函数，且电压值与流过它的电流无 关的元件叫理想电压源。电压源有两个基本性质：a．电压源两端电压由电源本身决定，与 外电路无关，与流经它的电流大小、方向无关；b．流经电压源的电流由电压源和外电路共 同决定。理想电压源不允许短路。 实际电压源。实际电压源是有损耗的，其电路模型可用理想电压源和电阻的串联组合表 示，该电阻称为电压源的内阻。 实际电压源也不允许短路。因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧毁电压源。 ②电流源 理想电流源。不管外部电路如何，其输出电流总能保持定值或一定的时间函数，其值与 它的两端电压无关的元件叫理想电流源。电流源有两个基本性质：a．电流源的输出电流由 电流源本身决定，与外电路无关，与它两端电压大小、方向无关；b．电流源两端的电压由 电流源和外电路共同决定。理想电流源不允许开路。 实际电流源。实际电流源有损耗，其电路模型用理想电流源和电阻的并联组合表示，该
电阻称为电流源的内阻。实际电流源也不允许开路。因其内阻很大，若开路，端电压很大。 受控电源又称非独立电源。电压（或电流）的大小和方向受电路中其他地方的电压（或电流】 控制的电源，称受控源。受控源为四端元件。根据控制量和被控制最是电压或电流，受控源 可分为4种类型：电压控制的受控电压源(VCVS)、电流控制的受控电压原(CCVS)、电压控 制的受控电流源VCCS)和电流控制的受控电流源CCCS), 分析含受控源的 电路 ,必须注意 ①受控源不能做电路的一个独立激励，它只反应电路中某处的电压或电流受另一处电压 或电流的控制关系。 ②含受控源电路的分析方法、原理如同含独立电源的电路，即：可先把受控源当作独立 源来处理 (3)甚尔夫定律 基尔霍夫定律是分析一切集总参数电路的根本依据。基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定 律和基尔霍夫电压定律，简称KCL和KVL,反映电路中所有支路电流和电压所遵循的基本 规律。对一个电路应用KCL和KVL时，应对各结点和支路编号。指定各支路电流和支路 电压的参考方向，指定有关回路的绕行方向。 基尔夫电流定律KCL) KCL是描述电路中与结点相连的各支路电流间相互关系的定律。它的基本内容是：在 集总电路中，任何时刻，对任意结点，所有流出或流入该结点的支路电流的代数和恒等于零。 KCL又可叙述为：对于集总参数电路中的任意结点，在任意时刻流出该结点的电流之 和等于流入该结点的电流之和。 KCL不仅话用于电路中的结点，对电路中包围几个结点的闭合面也是话用的.即：通 过一个闭合面的支路电流代数和总是等于零：或者说，流出闭合面的电流等于流人闭合面的 电流 应用KCL时必须注意：电流是流出结点（闭合面还是流人结点（闭合面，均根据电流的 参考方向判断。 2)基尔霍夫电压定律KVL) KVL是描述电路的回路中各支路或各元件)电压之间关系的定律。它的基本内容是：在 集总电路中。任何时刻。沿任一回路。所有支路电压的代数和恒等于零。 应用KVL时首先要指定回路的参考方向，KVL还可应用于任一假想的回路
电阻称为电流源的内阻。实际电流源也不允许开路。因其内阻很大，若开路，端电压很大， 可能烧毁电流源。 3)受控电源元件及其伏安特性 受控电源又称非独立电源。电压(或电流)的大小和方向受电路中其他地方的电压(或电流) 控制的电源，称受控源。受控源为四端元件。根据控制量和被控制量是电压或电流，受控源 可分为 4 种类型：电压控制的受控电压源(VCVS)、电流控制的受控电压源(CCVS)、电压控 制的受控电流源(VCCS)和电流控制的受控电流源(CCCS)。 分析含受控源的电路时，必须注意： ①受控源不能做电路的一个独立激励，它只反应电路中某处的电压或电流受另一处电压 或电流的控制关系。 ‘ ②含受控源电路的分析方法、原理如同含独立电源的电路，即：可先把受控源当作独立 源来处理。 （3）基尔霍夫定律 基尔霍夫定律是分析一切集总参数电路的根本依据。基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定 律和基尔霍夫电压定律，简称 KCL 和 KVL，反映电路中所有支路电流和电压所遵循的基本 规律。对一个电路应用 KCL 和 KVL 时，应对各结点和支路编号。指定各支路电流和支路 电压的参考方向，指定有关回路的绕行方向。 1)基尔霍夫电流定律(KCL) KCL 是描述电路中与结点相连的各支路电流间相互关系的定律。它的基本内容是：在 集总电路中，任何时刻，对任意结点，所有流出或流入该结点的支路电流的代数和恒等于零。 KCL 又可叙述为：对于集总参数电路中的任意结点，在任意时刻流出该结点的电流之 和等于流入该结点的电流之和。 KCL 不仅适用于电路中的结点，对电路中包围几个结点的闭合面也是适用的，即：通 过一个闭合面的支路电流代数和总是等于零；或者说，流出闭合面的电流等于流人闭合面的 电流。 应用 KCL 时必须注意：电流是流出结点(闭合面)还是流人结点(闭合面)，均根据电流的 参考方向判断。 2)基尔霍夫电压定律(KVL) KVL 是描述电路的回路中各支路(或各元件)电压之间关系的定律。它的基本内容是：在 集总电路中．任何时刻．沿任一回路．所有支路电压的代数和恒等于零。 应用 KVL 时首先要指定回路的参考方向，KVL 还可应用于任一假想的回路