第 1章 电路的基本概念与基本定律
学习目标与要求：
（ 1） 了解电路的组成及其基本物理量的意义, 单位和符号；
（ 2） 掌握电压, 电流的概念及其正方向的规定；
（ 3） 掌握电能与电功率的计算方法；
（ 4） 了解电阻, 电感, 电容和电源元件的特性, 掌握电压源与电
流源等效变换的原理；
（ 5） 掌握基尔霍夫定律及其在电路分析计算中的应用 。
1,1 电路和电路模型
案例 1:手电筒电路
第 1章 电路的基本概念与基本定律
请点击上图
第 1章 电路的基本概念与基本定律
手
电
筒
电
路
1,1,1电路
电路是由若干电气设备或元器件按一定方式用导线联接而成
的电流通路。通常由电源、负载及中间环节等三部分组成。
负载
电源
中间环节
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1,1 电路和电路模型
电源是将其它形式的能量转换为电能的装置 。
负载是取用电能的装置，通常也称为用电器。
中间环节是传输、控制电能的装置。
蓄电池 发电机
灯泡
电动机
电视机
开关 断路器 熔断器
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1,1 电路和电路模型
1,1,2电路模型
1．电路模型 由电路元件构成的电路，称为电路模型。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
Us
Rs
S
RL
+
-
1,1 电路和电路模型
2．电路元件
为了便于对电路进行分析和计算，将实际元器件近似化、
理想化，使每一种元器件只集中表现一种主要的电或磁的性能，
这种理想化元器件就是实际元器件的模型。理想化元器件简称
电路元件。
滑线变阻器等
效为电阻元件
滑线变阻器等
效为电阻元件
与电感线圈
第 1章 电路的基本概念与基本定律
滑线变阻器
1,1 电路和电路模型
1.2 电路的基本物理量及相互关系
1.电流
（ 1）电流的大小 电荷的有规则的定向运动就形成了电流。人们
习惯规定以正电荷运动的方向作为电流的实际方向。 (电流动画 )
电流的大小用电流强度（简称电流）来表示。电流强度在数
值上等于单位时间内通过导线某一截面的电荷量，用符号 Q表示。
则：
t
Qi
d
d?
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.2 电路的基本物理量及相互关系
1.2 电路的基本物理量及相互关系
第 1章 电路的基本概念与基本定律
电
流
流
动
大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流, 简称
直流电流, 采用大写字母 I表示, 则
t
QI ?
第 1章 电路的基本概念与基本定律
电流的单位是安培 （ 简称安 ）, 用符号 A表示；电荷量的单
位为库仑 （ 简称库 ）, 用符号 C表示；时间的单位为秒, 用符号 s
表示 。 当电流很小时, 常用单位为毫安 （ mA） 或微安；当电流很
大时, 常用单位为千安 （ kA） 。 它们之间的换算关系为：
1A=1000mA=103mA
1A=1000000 A=106 A
1kA=1000A=103A
μ
μ μ
1.2 电路的基本物理量及相互关系
（ 2）电流的实际方向与参考方向
第 1章 电路的基本概念与基本定律
图 1.3简单电路
在电路分析中，任意选定一个方
向作为电流的方向，这个方向就称
为 电流的参考方向,又称为电流的
正方向,
当电流的参考方向与实际方向相
同时,电流为正值 。若电流的 参考
方向与实际方向相反,则电流为负
值。
1.2 电路的基本物理量及相互关系
第 1章 电路的基本概念与基本定律
图 1.3简单电路
在电路分析中，任意选定一个方
向作为电流的方向，这个方向就称
为 电流的参考方向,又称为 电流的
正方向,
当电流的参考方向与实际方向相
同时，电流为正值。若电流的 参考
方向与实际方向相反,则 电流为负
值 。
（ 2）电流的实际方向与参考方向
1.2 电路的基本物理量及相互关系
第 1章 电路的基本概念与基本定律
电流参考方向的标注法
①
②
③
1.2 电路的基本物理量及相互关系
电流参考方向的标注法
I①
②
③
1.2 电路的基本物理量及相互关系
第 1章 电路的基本概念与基本定律
I
I
①
②
③
电流参考方向的标注法
1.2 电路的基本物理量及相互关系
第 1章 电路的基本概念与基本定律
电流参考方向的标注法
I
I
Iab
a b
①
②
③
1.2 电路的基本物理量及相互关系
第 1章 电路的基本概念与基本定律
2.电压
（ 1）电压的大小
电路中 a,b两点间电压，在数值上等于将单位正电荷从电
路中 a点移到电路中 b点时电场力所作的功，用 uab表示，则：
Q
Wu
d
d ab
ab ?
第 1章 电路的基本概念与基本定律
大小和方向都不随时间变化的电压称为恒定电压，简称直
流电压，采用大写字母 U表示，如 a,b两点间的直流电压为：
Q
WU ab
ab ?
1.2 电路的基本物理量及相互关系
电压的单位为伏特 （ V）, 常用的单位为千伏 （ kV）, 毫伏
（ mV）, 微伏 （ V） 。 它们之间的换算关系为：
1V=1000mV=103mV
1V=1000000 V=106 V
1kV=1000V=103V
第 1章 电路的基本概念与基本定律
μ μ
1.2 电路的基本物理量及相互关系
（ 2）电压的实际方向与参考方向
当电压的参考方向与实际方向相同时，电压为正值，当
电压的参考方向与实际方向相反时，电压为负值。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
电压参考方向的标注
U U Uab
a b+ -
① ② ③
1.2 电路的基本物理量及相互关系
（ 2）电压的实际方向与参考方向
当电压的参考方向与实际方向相同时，电压为正值，当
电压的参考方向与实际方向相反时，电压为负值。
电压参考方向的标注
U U Uab
a b+ -
① ② ③
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.2 电路的基本物理量及相互关系
（ 2）电压的实际方向与参考方向
当电压的参考方向与实际方向相同时，电压为正值，当
电压的参考方向与实际方向相反时，电压为负值。
电压参考方向的标注
U U Uab
a b+ -
① ② ③
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.2 电路的基本物理量及相互关系
（ 2）电压的实际方向与参考方向
当电压的参考方向与实际方向相同时，电压为正值，当
电压的参考方向与实际方向相反时，电压为负值。
电压参考方向的标注
U U Uab
a b+ -
① ② ③
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.2 电路的基本物理量及相互关系
3．电功率与电能
电场力所作的功为 Wab=QUab,单位时间内电场力所作的
功称为电功率，简称为功率。以符号 P表示 。
UItQUP ????
当已知设备的功率为 Ｐ 时, 则在ｔ秒内消耗的电能为
Ｗ ＝ Pt
第 1章 电路的基本概念与基本定律
电能表
1.2 电路的基本物理量及相互关系
电
能
表
的
工
作
1.2 电路的基本物理量及相互关系
第 1章 电路的基本概念与基本定律
（ 1）当电流和电压为正值，其实际方向与参考方向一致；而电流和电压为负值，其实
际方向和参考方向相反。按照上述原则，各电流和电压的实际方向（用虚线表示）如图
1,10（ b）所示。
（ 2）计算各元件的功率
元件 1：电压和电流参考方向一致
元件 2：电压和电流参考方向一致
元件 3：电压和电流的参考方向不一致
元件 4：电压和电流的参考方向不一致
例 1,2 在图 1,10所示电路中，方框表示电源或电阻，各元件的电压和电流的参考方向
如图 1,10（ a）所示。通过测量得知：
I1 = A，
I2 = A，
I3 = A，
U1 = V，
U2 = V，
U3 = V，
U4 = V。
（ 1）试标出各电流和电压的实际方向。
（ 2）试求每个元件的功率，并判断其是电源还是负载。
1.2 电路的基本物理量及相互关系
第 1章 电路的基本概念与基本定律
22
11
12
-11
4
13
22
P 1=U 1× I 1=- 11× 22= - 242 W ＜ 0,该元件发出功率，为电源。
P 2=U 2× I 2=4 × 11= 44W ＞ 0,该元件吸收功率，为负载。
P 3=U 3× I 3=1 3× 12= 156 W ＞ 0,该元件吸收功率，为负载。
P 4=U 4× I 3=22× 12= 264W ＞ 0,该元件吸收功率，为负载。
求解
1,3 电阻、电容、电感元件及其特性
案例 1．２ 单相异步电动机负载
吊扇电气原理图
LA,LB分别是单相异
步电动机（ M）的工作绕
组、起动绕组；电容 C是起
动电容，它与起动绕组 LB
串联； S是开关；电感 L是
的调速电抗器。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
1,3,1 电阻元件及欧姆定律
1．电阻元件的图形、文字符号
电阻器通常就叫电阻，在电路图中用字母, R”或, r”表示
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1,3 电阻、电容、电感元件及其特性
电阻的图形符号
电阻器的 SI（国际单位制）单位是欧姆，简称欧，通常用符
号, Ω,表示。常用的单位还有, kΩ,“MΩ,，它们的换算关系如
下：
1MΩ=1000kΩ=1000000Ω 实物图
第 章 电路的基本概念与基本定律第 章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
电阻的实物图
第 1章 电路的基本概念与基本定律第 章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
2．电阻元件的 伏安 特性
第 1章 电路的基本概念与基本定律
线性电阻的伏安特性 非线性电阻 (二极管 )的伏安特性
0
u
i
0
iR
uR
第 章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
2．电阻元件的 伏安 特性
0
iR
uR
0
u
i
第 1章 电路的基本概念与基本定律
线性电阻的伏安特性 非线性电阻 (二极管 )的伏安特性
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
2．电阻元件的 伏安 特性
0
u
i
0
iR
uR
第 1章 电路的基本概念与基本定律
线性电阻的伏安特性 非线性电阻 (二极管 )的伏安特性
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
3.欧姆定律
在电阻电路中，当电压与电流为关联参考方向，电流的大小
与电阻两端的电压成正比，与电阻值成反比。即欧姆定律可用
下式表示：
R
UI ?
第 1章 电路的基本概念与基本定律
U
I
第 章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
欧姆定律表达了电路中电压, 电流和电阻的关系：
（ 1） 如果电阻保持不变, 当电压增加时, 电流与电压成正比例
地增加；当电压减小时, 电流与电压成正比例地减小 。
（ 2） 如果电压保持不变, 当电阻增加时, 电流与电阻成反比例
地减小；当电阻减小时, 电流与电阻成反比例地增加 。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
3.欧姆定律
欧姆定律可以有三种不同的表示形式,
R
UI ??
U=± RI
I
UR ??
第 章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
电阻元件的功率为
R
URIP 2R2
R ??
上式表明，电阻元件吸收的功率恒为正值，而与电压、电
流的参考方向无关。因此，电阻元件又称为耗能元件。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
???
?
?
??
???
?
????
???
?
????
?????
3
2
6
151
3
2
6
151
3
2
6
151
3
2
6
151
I
U
Rd
I
U
Rc
I
U
Rb
I
U
Ra
）（．图
）（．图
）（．图
）（．图
例 1,3 如图 1,1５所示，应用欧姆定律求电阻 R。
解：
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1,3,2 电容元件
1.电容元件的图形、文字符号
第 1章 电路的基本概念与基本定律
电容器又名储电器，在电路图中用字母, C”表示
电容器的 SI单位是法拉，简称法，通常用符号, F”表示。
常用的单位还有, μF”“pF”，它们的换算关系如下：
1F=106μF =1012 pF
实物图
固定电容 电解电容 可调电容 微调电容
第 章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
电解电容
钽电容电容
涤纶电容
微调电容电容的实物图
第 1章 电路的基本概念与基本定律
金属电容
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
独石电容
2．电容元件的特性
第 1章 电路的基本概念与基本定律
当电压、电流为关联参考方向时，线性电容元件的特性方程为：
dt
duCi ?
C的单位为法拉，简称法 (F)
只有当电容元件两端的电压发生变化时，才有电流通过。电压
变化越快，电流越大。当电压不变（直流电压）时，电流为零。所
以电容元件有 隔直通交 的作用。
第 章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
隔
直
通
交
在 u,i关联参考方向下，线性电容元件吸收的功率为：
dt
duCuuip ??
在 t时刻，电容元件储存的电场能量为
）（）（ tCutW C 221?
电容在充放电过程中并不消耗能量,是一种储能元件。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
1,3,3 电感元件
1.电感元件的图形、文字符号
线圈中通过一定数量的变化电流，线圈产生感应电动势大小的能力
就称为线圈的电感量，简称电感。电感常用字母, L”表示。
电感的 SI单位是亨利，简称亨，通常用符号, H”表示。常用单位
还有, μH”“mH”，它们的换算关系如下：
1H=106μH =103 mH
线圈 带磁芯连续可调线圈 磁芯线圈 磁芯有单隙的线圈 带固定抽头的线圈
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
2．电感元件的特性
任何导体当有电流通过时，在导体周围就会产生磁场；如果电流
发生变化，磁场也随着变化，而磁场的变化又引起感应电动势的产生。
这种感应电动势是由于导体本身的电流变化引起的，称为自感。当线
圈中的电流发生变化时，自感电动势总是阻止电流的变化。
当电压、电流为关联参考方向时，线性电感元件的特性方程为
dt
diLu ?
L的单位为亨利，简称亨 (H)
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
若电压、电流为非关联参考方向，则电感元件的特性方程为：
dt
diLu ??
在 u,i关联参考方向下，线性电感元件吸收的功率为
dt
diiLuip ??
在 t时刻，电感元件储存的磁场能量为
）（）（ tiLtW 2L 21?
电感元件并不消耗能量，因此，电感元件也是一种储能元件。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
1.4 电路中的独立电源
案例１,３蓄电池
汽车照明灯电气原理图
电压源和电流源总称为独立电源，简称独立源。
请点击蓄电池
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
1.4 电路中的独立电源
第 1章 电路的基本概念与基本定律
汽
车
蓄
电
池
1.4.1 电压源
1．理想电压源
理想电压源简称为电压源，是一个二端元件，它有两个基本特点：
（ 1）无论它的外电路如何变化，它两端的输出电压为恒定值 US，或为一
定时间的函数 us（ t）。
（ 2）通过电压源的电流还取决于与之相连接的外部电路。
电压源的图形符号 电压源的伏安特性
＋
－
us Us
0
U
I
Us
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
2．实际电压源
实际的直流电压源 可用数值等于 US的理想电压源和一个内
阻 Ri相串联的模型来表示
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
2．实际电压源
实际的直流电压源可用数值等于 US的理想电压源和一个内
阻 Ri相串联的模型来表示
其特性为
+
-
Ri′
Us
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
0
U
I
其特性为
2．实际电压源
实际的直流电压源可用数值等于 US的理想电压源和一个内
阻 Ri相串联的模型来表示
实际直流电压源的端电压为：
U=US-UR=US-IRi
其特性为
U
RiI
实际电压源
+
-
Ri′
Us
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
1.4.2 电流源
1．理想电流源
理想电流源简称为电流源，是一个二端元件，它有两个基本特点：
（ 1）无论它的外电路如何变化，它的输出电流为恒定值 IS，或为一定时间
的函数 iS（ t）。
（ 2）电流源两端的电压还取决于与之相连接的外部电路。
电流源的表示符号及特性
is
其特性为
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
0
U
I
1.4.2 电流源
1．理想电流源
理想电流源简称为电流源，是一个二端元件，它有两个基本特点：
（ 1）无论它的外电路如何变化，它的输出电流为恒定值 IS，或为一定时间
的函数 iS（ t）。
（ 2）电流源两端的电压还取决于与之相连接的外部电路。
电流源的表示符号及特性
is
其特性为
Is
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
2．实际电流源
实际的直流电流源可用数值等于 IS的理想电流源和一个内阻
Ri′相并联的模型来表示
实际电流源及伏安特性
Is
I
+
-
URi′
其特性为
URII '
i
S
1??
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
Is
I
+
-
URi′
2．实际电流源
实际的直流电流源可用数值等于 IS的理想电流源和一个内阻
Ri′相并联的模型来表示
URII '
i
S
1??
实际电流源及伏安特性
0 U
I
其特性为 Is
I
Ri′
U
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
实际电压源和实际电流源若要等效互换，其伏安特性方程必相
同，则其电路参数必须满足条件：
Ri=Ri′； US=ISRi′
当实际电压源等效变换成实际电流源时，电流源的电流等于电
压源的电压与其内阻的比值，电流源的内阻等于电压源的内阻；当
实际电流源等效变换成实际电压源时，电压源的电压等于电流源的
电流与其内阻的乘积，电压源的内阻等于电流源的内阻。
应用电源等效互换分析电路时注意：
（ 1）电源等效互换是对电源输出电流 I、端电压 U的等效。
（ 2）理想的电压源与理想的电流源之间不便互换。
（ 3）电源等效互换的方法可以推广运用，如果理想电压源与外接电阻
串联，可把外接电阻看其作内阻，则可互换为电流源形式；如果理想电
流源与外接电阻并联，可把外接电阻看作其内阻，则可互换为电压源形
式。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
+
-
Ri′
Us
实际电压源
换成电流源
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
+
-
Ri′
Us
Is
I
Ri′
实际电压源 实际电流源
Is= UsRi′
换成电流源
换成电压源
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
Is
I
Ri′
实际电压源 实际电流源
+
-
Ri′
Us
换成电流源
换成电压源
IsUs= Ri′
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
1.5 基尔霍夫定律
支路
节点
回路
网孔
先了解新的名词
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.5 基尔霍夫定律
a b c
d
+
_Us5
R5
R3
R1 R2
R4
R6 Is
+ _Us1
1.5 基尔霍夫定律
支路
节点
回路
网孔
先了解新的名词
第 1章 电路的基本概念与基本定律
a b c
d
+
_Us5
R5
R3
R1 R2
R4
R6 Is
+ _Us1
一共有 6条支路
1.5 基尔霍夫定律
1.5 基尔霍夫定律
先了解新的名词
第 1章 电路的基本概念与基本定律
a
b
c
d
+
_Us5
R5
R3
R1 R2
R4
R6 Is
+ _Us1
支路
节点
回路
网孔
一共有 4个节点
1.5 基尔霍夫定律
1.5 基尔霍夫定律
先了解新的名词
第 1章 电路的基本概念与基本定律
a b c
d
+
_Us5
R5
R3
R1 R2
R4
R6 Is
+ _Us1
支路
节点
回路
网孔
一共有 7个回路
1.5 基尔霍夫定律
1.5 基尔霍夫定律
先了解新的名词
第 1章 电路的基本概念与基本定律
a b c
d
+
_Us5
R5
R3
R1 R2
R4
R6 Is
+ _Us1
支路
节点
回路
网孔 一共有 3个网孔
1.5 基尔霍夫定律
1.5.1 基尔霍夫电流定律
对电路中的任一节点，在任一瞬间，流出或流入该节点电流
的代数和为零
0)( ?? ti
0?? I
通常规定，对参考方向背离节点的电
流取正号，而对参考方向指向节点的电流
取负号。
动画动画
第 1章 电路的基本概念与基本定律
定律
1.5 基尔霍夫定律
1.5 基尔霍夫定律
第 1章 电路的基本概念与基本定律
第 1章 电路的基本概念与基本定律
例 1,8 已知 I1= A,I2= A,I3= A,I5= A，
计算图 1,35所示电路中的电流 I6及 I4。
对节点 a，根据 KCL定律可知：
则：
对节点 b，根据 KCL定律可知：
则：
1.5 基尔霍夫定律
4 4 4 5
- I 1 - I 2 + I 3 + I 4 = 0
I 1 + I 2 - I 3 = ( 5 ) + ( 4 ) - ( 4 ) = 5 A
- I 4 - I 5 - I 6 = 0
- I 4 - I 5 = ( 5 ) - ( 5 ) = - 1 0 A
求解
1.5.2 基尔霍夫电压定律
对电路中的任一回路，在任一瞬间，沿回路绕行方向，各段电
压的代数和为零
0)( ?? tu
0?? U
通常规定，对参考方向与回路
,绕行方向, 相同的电压取正号，同
时对参考方向与回路, 绕行方向, 相
反的电压取负号。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
定律
1.5 基尔霍夫定律
第 1章 电路的基本概念与基本定律
例 1,10 试求图 1,39所示电路中元件 3,4,5,6的电压。
在回路 cdec中,U5=Ucd+Ude=[-（ -5） -1]V=4V
在回路 bedcb中,U3=Ube+Ued+Udc =[3+1+（ -5） ]V= -1V
在回路 debad中,U6=Ude+Ueb+Uba=[ -1-3-4]V= -8V
在回路 abea中,U4=Uab+Ube=（ 4+3） V=7V
解：
1.5 基尔霍夫定律
1.5.3 支路电流法
支路电流法是以支路电流变量为未知量，利用基尔霍夫定
律和欧姆定律所决定的两类约束关系，建立数目足够且相互独
立的方程组，解出各支路电流，进而再根据电路有关的基本概
念求解电路其它响应的一种电路分析计算方法。
由 KCL定律，可以列写出 4个节点电流方程：
节点 a,I1-I3+I4=0
节点 b,-I1-I2+I5=0
节点 c,I2+I3-I6=0
节点 d,-I4-I5+I6=0
根据 KCL定律，只能列写出 （ n-1） 个独立的节点电流方程
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.5 基尔霍夫定律
(1) 在电路中假设出各支路 （ b条） 电流的变量，且选定其的
参考方向，并标示于电路中。
(2) 根据 KCL定律，列写出 （ n-1） 个独立的节点电流方程。
(3) 根据 KVL定律，列写出 l=b-（ n-1） 个独立回路电压方程。
(4) 联立求解上述所列写的 b个方程，从而求解出各支路电流
变量，进而求解出电路中其它响应。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
对于一个具有 n个节点,b条支路的电路，利
用支路电流法分析计算电路的一般步骤如下：
1.5 基尔霍夫定律
第 1章 电路的基本概念与基本定律
例 1,11 图 1,41电路中,Us1= V,Us2= V,R1= Ω、
R2= Ω,R= Ω，试用支路法求各支路电流。
这个电路的支路数 b=3、节点数 n=2、网孔数 l=2，选定各支路电流参考方向标在图中，并
设各为 I1,I2,I。列一个节点的 KCL方程和两个网孔的 KVL方程：
对节点 a,-I1-I2+I=0
对回路 Ⅰ, I1-0.6I2=
对回路 Ⅱ, 0.6I2+24I=
解之得,I1= A,I2= A,I= A
1.5 基尔霍夫定律
120
1.15384 4.84615
-( 1 1 7 )+ ( 1 2 0 )
3.6923
117 1
0.6 24
117
求解
1,6电阻、电感、电容元件的识别与应用
1,6,1电阻元件的识别与应用
电阻元件的识别
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
名称及实物图 特点与应用
碳膜电阻 碳膜电阻稳定性较高，噪声也比较
低。一般在无线电通讯设备和仪表
中做限流、阻尼、分流、分压、降
压、负载和匹配等用途。
金属膜电阻 金属膜和金属氧化膜电阻用途和炭
膜电阻一样，具有噪声低，耐高温，
体积小，稳定性和精密度高等特点。
电阻元件的识别
第 1章 电路的基本概念与基本定律
名称及实物图 特点与应用
实心碳质电阻 实心碳质电阻的用途和碳膜电阻一样，具有
成本低，阻值范围广，容易制作等特点，但
阻值稳定性差，噪声和温度系数大。
绕线电阻 绕线电阻有固定和可调式两种。特点是稳定、
耐热性能好，噪声小、误差范围小。一般在
功率和电流较大的低频交流和直流电路中做
降压、分压、负载等用途。额定功率大都在
1W以上。
电位器 （ a）绕线电位器阻值变化范围小，功率较大
（ b）碳膜电位器稳定性较高，噪声较小
（ c）推拉式带开关碳膜电位器使用寿命长，
调节方便
（ d）直滑式碳膜电位器节省安装位置，调节
方便
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
电阻类别及型号
序号
形状性能
导体材料
主称
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
电阻的瓦数符号
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
电阻的规格标注法
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
CR碳膜固定电阻器
绕线 电阻
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
MF金属膜固定电阻器
水泥 电阻
金属膜电阻 RJ13
热敏电阻
光敏电阻
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
湿敏、光敏电阻
压敏电阻
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
顶调电位器
合成碳膜电位器
同轴电位器 微调电位器
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
1,6,2电容元件的识别与应用
名称及实物图 特点与应用
云母电容器 耐高温、高压，性能稳定，体积小，漏电小，
但电容量小，。宜用于高频电路中。
瓷介电容器 耐高温，体积小，性能稳定，漏电小，但电
容量小。可用于高频电路中。
纸介电容器 价格低，损耗大，体积也较大。宜用于低频
电路中。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
1,6,2电容元件的识别与应用
名称及实物图 特点与应用
金属化纸介
电容器
体积小，电容量较大，受高电压击穿后，能
“自愈”。即当电压恢复正常后，该电容器
仍然能照常工作。一般由于低频电路中。
有机薄膜电容器 电容器的介质是聚苯乙烯和涤纶等。前者漏
电小，损耗小，性能稳定，有较高的精密度。
可用于高频电路中。后者介电常数高，体积
小，容量大，稳定性较好。宜做旁路电容
油质电容器 又称油浸纸介电容器。电容量大，耐压高，
但体积大。常用于大电力的无线电设备中。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
1,6,2电容元件的识别与应用
名称及实物图 特点与应用
钽（或铌）
电容器
是一种电解电容器。体积小，容量大，性能
稳定，寿命长，绝缘电阻大，温度特性好。
由于要求较高的设备中。
电解电容器 电容量大，有固定的极性，漏电大，损耗大，
宜用于电源滤波电路中。
半可变（微
调）电容器
用螺钉调节两组金属片间的距离来改变电容
量。一般用于振荡或补偿电路中。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
电容的类别和型号
序号
形状结构
介质材料
主称
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
电解电容
涤纶电容独石电容
金属电容
电容
微调电容
电容
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
1,6,3电感元件的识别与应用
名称及实物图 特点与应用
单层螺旋管线圈 密绕绕法简单，容易制作，但体积大，分布电容大，一
般用于较简单的收音机电路中。
间绕法的特点是具有较高的品质因素和稳定度，多用
收音机的短波电路。
脱胎绕法的特点是分布电容小具有较高的品质因数改变
线圈的间距可以改变电感量，多用于超短波电路。
蜂房式线圈 体积小，分布电容小，电感量大，多用于收音机中波段
振荡电路。
铁粉芯或铁氧
体芯线圈
为了调整方便，提高电感量和品质因数，常在线圈中加
入一种特制材料（铁粉芯或铁氧体），不同的频率，采
用不同的磁芯。利用螺纹的旋动，可调节磁芯与线圈的
位置。从而也改变了这种线圈的电感量。多用于收音机
的振荡电路及中频调谐回路。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
1,6,3电感元件的识别与应用
名称及实物图 特点与应用
铜芯线圈 为了改变电感量和调整可靠方便、耐用，在一些超短波
范围用的线圈常采用铜芯线圈，利用旋动铜芯在线圈中
的位置来改变电感量。多用于电视机的高频头内。
阻流圈 （ a）高频阻流圈的电感量较小，分布电容和介质损耗小，
用来阻止高频信号通过而让较低频率的交流信号和直流
通过。通常采用陶瓷和铁粉芯作骨架。
（ b）低频阻流圈具有较大的电感量，线圈中都插有铁芯，
常与电容元件组成滤波电路，消除整流后残存的一些交
流成分而只让直流通过。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
本章小结
1．研究电路的一般方法
2．电流、电压及电功率
3．元件的约束
4．互联约束
5．电源模型的等效变换
0)( ??ti
0)( ?? ti 0)( ?? tu
RR
R
u
i SS
?
?
‘
第 1章 电路的基本概念与基本定律
学习目标与要求：
（ 1） 了解电路的组成及其基本物理量的意义, 单位和符号；
（ 2） 掌握电压, 电流的概念及其正方向的规定；
（ 3） 掌握电能与电功率的计算方法；
（ 4） 了解电阻, 电感, 电容和电源元件的特性, 掌握电压源与电
流源等效变换的原理；
（ 5） 掌握基尔霍夫定律及其在电路分析计算中的应用 。
1,1 电路和电路模型
案例 1:手电筒电路
第 1章 电路的基本概念与基本定律
请点击上图
第 1章 电路的基本概念与基本定律
手
电
筒
电
路
1,1,1电路
电路是由若干电气设备或元器件按一定方式用导线联接而成
的电流通路。通常由电源、负载及中间环节等三部分组成。
负载
电源
中间环节
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1,1 电路和电路模型
电源是将其它形式的能量转换为电能的装置 。
负载是取用电能的装置，通常也称为用电器。
中间环节是传输、控制电能的装置。
蓄电池 发电机
灯泡
电动机
电视机
开关 断路器 熔断器
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1,1 电路和电路模型
1,1,2电路模型
1．电路模型 由电路元件构成的电路，称为电路模型。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
Us
Rs
S
RL
+
-
1,1 电路和电路模型
2．电路元件
为了便于对电路进行分析和计算，将实际元器件近似化、
理想化，使每一种元器件只集中表现一种主要的电或磁的性能，
这种理想化元器件就是实际元器件的模型。理想化元器件简称
电路元件。
滑线变阻器等
效为电阻元件
滑线变阻器等
效为电阻元件
与电感线圈
第 1章 电路的基本概念与基本定律
滑线变阻器
1,1 电路和电路模型
1.2 电路的基本物理量及相互关系
1.电流
（ 1）电流的大小 电荷的有规则的定向运动就形成了电流。人们
习惯规定以正电荷运动的方向作为电流的实际方向。 (电流动画 )
电流的大小用电流强度（简称电流）来表示。电流强度在数
值上等于单位时间内通过导线某一截面的电荷量，用符号 Q表示。
则：
t
Qi
d
d?
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.2 电路的基本物理量及相互关系
1.2 电路的基本物理量及相互关系
第 1章 电路的基本概念与基本定律
电
流
流
动
大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流, 简称
直流电流, 采用大写字母 I表示, 则
t
QI ?
第 1章 电路的基本概念与基本定律
电流的单位是安培 （ 简称安 ）, 用符号 A表示；电荷量的单
位为库仑 （ 简称库 ）, 用符号 C表示；时间的单位为秒, 用符号 s
表示 。 当电流很小时, 常用单位为毫安 （ mA） 或微安；当电流很
大时, 常用单位为千安 （ kA） 。 它们之间的换算关系为：
1A=1000mA=103mA
1A=1000000 A=106 A
1kA=1000A=103A
μ
μ μ
1.2 电路的基本物理量及相互关系
（ 2）电流的实际方向与参考方向
第 1章 电路的基本概念与基本定律
图 1.3简单电路
在电路分析中，任意选定一个方
向作为电流的方向，这个方向就称
为 电流的参考方向,又称为电流的
正方向,
当电流的参考方向与实际方向相
同时,电流为正值 。若电流的 参考
方向与实际方向相反,则电流为负
值。
1.2 电路的基本物理量及相互关系
第 1章 电路的基本概念与基本定律
图 1.3简单电路
在电路分析中，任意选定一个方
向作为电流的方向，这个方向就称
为 电流的参考方向,又称为 电流的
正方向,
当电流的参考方向与实际方向相
同时，电流为正值。若电流的 参考
方向与实际方向相反,则 电流为负
值 。
（ 2）电流的实际方向与参考方向
1.2 电路的基本物理量及相互关系
第 1章 电路的基本概念与基本定律
电流参考方向的标注法
①
②
③
1.2 电路的基本物理量及相互关系
电流参考方向的标注法
I①
②
③
1.2 电路的基本物理量及相互关系
第 1章 电路的基本概念与基本定律
I
I
①
②
③
电流参考方向的标注法
1.2 电路的基本物理量及相互关系
第 1章 电路的基本概念与基本定律
电流参考方向的标注法
I
I
Iab
a b
①
②
③
1.2 电路的基本物理量及相互关系
第 1章 电路的基本概念与基本定律
2.电压
（ 1）电压的大小
电路中 a,b两点间电压，在数值上等于将单位正电荷从电
路中 a点移到电路中 b点时电场力所作的功，用 uab表示，则：
Q
Wu
d
d ab
ab ?
第 1章 电路的基本概念与基本定律
大小和方向都不随时间变化的电压称为恒定电压，简称直
流电压，采用大写字母 U表示，如 a,b两点间的直流电压为：
Q
WU ab
ab ?
1.2 电路的基本物理量及相互关系
电压的单位为伏特 （ V）, 常用的单位为千伏 （ kV）, 毫伏
（ mV）, 微伏 （ V） 。 它们之间的换算关系为：
1V=1000mV=103mV
1V=1000000 V=106 V
1kV=1000V=103V
第 1章 电路的基本概念与基本定律
μ μ
1.2 电路的基本物理量及相互关系
（ 2）电压的实际方向与参考方向
当电压的参考方向与实际方向相同时，电压为正值，当
电压的参考方向与实际方向相反时，电压为负值。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
电压参考方向的标注
U U Uab
a b+ -
① ② ③
1.2 电路的基本物理量及相互关系
（ 2）电压的实际方向与参考方向
当电压的参考方向与实际方向相同时，电压为正值，当
电压的参考方向与实际方向相反时，电压为负值。
电压参考方向的标注
U U Uab
a b+ -
① ② ③
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.2 电路的基本物理量及相互关系
（ 2）电压的实际方向与参考方向
当电压的参考方向与实际方向相同时，电压为正值，当
电压的参考方向与实际方向相反时，电压为负值。
电压参考方向的标注
U U Uab
a b+ -
① ② ③
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.2 电路的基本物理量及相互关系
（ 2）电压的实际方向与参考方向
当电压的参考方向与实际方向相同时，电压为正值，当
电压的参考方向与实际方向相反时，电压为负值。
电压参考方向的标注
U U Uab
a b+ -
① ② ③
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.2 电路的基本物理量及相互关系
3．电功率与电能
电场力所作的功为 Wab=QUab,单位时间内电场力所作的
功称为电功率，简称为功率。以符号 P表示 。
UItQUP ????
当已知设备的功率为 Ｐ 时, 则在ｔ秒内消耗的电能为
Ｗ ＝ Pt
第 1章 电路的基本概念与基本定律
电能表
1.2 电路的基本物理量及相互关系
电
能
表
的
工
作
1.2 电路的基本物理量及相互关系
第 1章 电路的基本概念与基本定律
（ 1）当电流和电压为正值，其实际方向与参考方向一致；而电流和电压为负值，其实
际方向和参考方向相反。按照上述原则，各电流和电压的实际方向（用虚线表示）如图
1,10（ b）所示。
（ 2）计算各元件的功率
元件 1：电压和电流参考方向一致
元件 2：电压和电流参考方向一致
元件 3：电压和电流的参考方向不一致
元件 4：电压和电流的参考方向不一致
例 1,2 在图 1,10所示电路中，方框表示电源或电阻，各元件的电压和电流的参考方向
如图 1,10（ a）所示。通过测量得知：
I1 = A，
I2 = A，
I3 = A，
U1 = V，
U2 = V，
U3 = V，
U4 = V。
（ 1）试标出各电流和电压的实际方向。
（ 2）试求每个元件的功率，并判断其是电源还是负载。
1.2 电路的基本物理量及相互关系
第 1章 电路的基本概念与基本定律
22
11
12
-11
4
13
22
P 1=U 1× I 1=- 11× 22= - 242 W ＜ 0,该元件发出功率，为电源。
P 2=U 2× I 2=4 × 11= 44W ＞ 0,该元件吸收功率，为负载。
P 3=U 3× I 3=1 3× 12= 156 W ＞ 0,该元件吸收功率，为负载。
P 4=U 4× I 3=22× 12= 264W ＞ 0,该元件吸收功率，为负载。
求解
1,3 电阻、电容、电感元件及其特性
案例 1．２ 单相异步电动机负载
吊扇电气原理图
LA,LB分别是单相异
步电动机（ M）的工作绕
组、起动绕组；电容 C是起
动电容，它与起动绕组 LB
串联； S是开关；电感 L是
的调速电抗器。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
1,3,1 电阻元件及欧姆定律
1．电阻元件的图形、文字符号
电阻器通常就叫电阻，在电路图中用字母, R”或, r”表示
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1,3 电阻、电容、电感元件及其特性
电阻的图形符号
电阻器的 SI（国际单位制）单位是欧姆，简称欧，通常用符
号, Ω,表示。常用的单位还有, kΩ,“MΩ,，它们的换算关系如
下：
1MΩ=1000kΩ=1000000Ω 实物图
第 章 电路的基本概念与基本定律第 章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
电阻的实物图
第 1章 电路的基本概念与基本定律第 章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
2．电阻元件的 伏安 特性
第 1章 电路的基本概念与基本定律
线性电阻的伏安特性 非线性电阻 (二极管 )的伏安特性
0
u
i
0
iR
uR
第 章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
2．电阻元件的 伏安 特性
0
iR
uR
0
u
i
第 1章 电路的基本概念与基本定律
线性电阻的伏安特性 非线性电阻 (二极管 )的伏安特性
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
2．电阻元件的 伏安 特性
0
u
i
0
iR
uR
第 1章 电路的基本概念与基本定律
线性电阻的伏安特性 非线性电阻 (二极管 )的伏安特性
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
3.欧姆定律
在电阻电路中，当电压与电流为关联参考方向，电流的大小
与电阻两端的电压成正比，与电阻值成反比。即欧姆定律可用
下式表示：
R
UI ?
第 1章 电路的基本概念与基本定律
U
I
第 章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
欧姆定律表达了电路中电压, 电流和电阻的关系：
（ 1） 如果电阻保持不变, 当电压增加时, 电流与电压成正比例
地增加；当电压减小时, 电流与电压成正比例地减小 。
（ 2） 如果电压保持不变, 当电阻增加时, 电流与电阻成反比例
地减小；当电阻减小时, 电流与电阻成反比例地增加 。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
3.欧姆定律
欧姆定律可以有三种不同的表示形式,
R
UI ??
U=± RI
I
UR ??
第 章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
电阻元件的功率为
R
URIP 2R2
R ??
上式表明，电阻元件吸收的功率恒为正值，而与电压、电
流的参考方向无关。因此，电阻元件又称为耗能元件。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
???
?
?
??
???
?
????
???
?
????
?????
3
2
6
151
3
2
6
151
3
2
6
151
3
2
6
151
I
U
Rd
I
U
Rc
I
U
Rb
I
U
Ra
）（．图
）（．图
）（．图
）（．图
例 1,3 如图 1,1５所示，应用欧姆定律求电阻 R。
解：
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1,3,2 电容元件
1.电容元件的图形、文字符号
第 1章 电路的基本概念与基本定律
电容器又名储电器，在电路图中用字母, C”表示
电容器的 SI单位是法拉，简称法，通常用符号, F”表示。
常用的单位还有, μF”“pF”，它们的换算关系如下：
1F=106μF =1012 pF
实物图
固定电容 电解电容 可调电容 微调电容
第 章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
电解电容
钽电容电容
涤纶电容
微调电容电容的实物图
第 1章 电路的基本概念与基本定律
金属电容
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
独石电容
2．电容元件的特性
第 1章 电路的基本概念与基本定律
当电压、电流为关联参考方向时，线性电容元件的特性方程为：
dt
duCi ?
C的单位为法拉，简称法 (F)
只有当电容元件两端的电压发生变化时，才有电流通过。电压
变化越快，电流越大。当电压不变（直流电压）时，电流为零。所
以电容元件有 隔直通交 的作用。
第 章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
隔
直
通
交
在 u,i关联参考方向下，线性电容元件吸收的功率为：
dt
duCuuip ??
在 t时刻，电容元件储存的电场能量为
）（）（ tCutW C 221?
电容在充放电过程中并不消耗能量,是一种储能元件。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
1,3,3 电感元件
1.电感元件的图形、文字符号
线圈中通过一定数量的变化电流，线圈产生感应电动势大小的能力
就称为线圈的电感量，简称电感。电感常用字母, L”表示。
电感的 SI单位是亨利，简称亨，通常用符号, H”表示。常用单位
还有, μH”“mH”，它们的换算关系如下：
1H=106μH =103 mH
线圈 带磁芯连续可调线圈 磁芯线圈 磁芯有单隙的线圈 带固定抽头的线圈
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
2．电感元件的特性
任何导体当有电流通过时，在导体周围就会产生磁场；如果电流
发生变化，磁场也随着变化，而磁场的变化又引起感应电动势的产生。
这种感应电动势是由于导体本身的电流变化引起的，称为自感。当线
圈中的电流发生变化时，自感电动势总是阻止电流的变化。
当电压、电流为关联参考方向时，线性电感元件的特性方程为
dt
diLu ?
L的单位为亨利，简称亨 (H)
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
若电压、电流为非关联参考方向，则电感元件的特性方程为：
dt
diLu ??
在 u,i关联参考方向下，线性电感元件吸收的功率为
dt
diiLuip ??
在 t时刻，电感元件储存的磁场能量为
）（）（ tiLtW 2L 21?
电感元件并不消耗能量，因此，电感元件也是一种储能元件。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
1.4 电路中的独立电源
案例１,３蓄电池
汽车照明灯电气原理图
电压源和电流源总称为独立电源，简称独立源。
请点击蓄电池
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
1.4 电路中的独立电源
第 1章 电路的基本概念与基本定律
汽
车
蓄
电
池
1.4.1 电压源
1．理想电压源
理想电压源简称为电压源，是一个二端元件，它有两个基本特点：
（ 1）无论它的外电路如何变化，它两端的输出电压为恒定值 US，或为一
定时间的函数 us（ t）。
（ 2）通过电压源的电流还取决于与之相连接的外部电路。
电压源的图形符号 电压源的伏安特性
＋
－
us Us
0
U
I
Us
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
2．实际电压源
实际的直流电压源 可用数值等于 US的理想电压源和一个内
阻 Ri相串联的模型来表示
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
2．实际电压源
实际的直流电压源可用数值等于 US的理想电压源和一个内
阻 Ri相串联的模型来表示
其特性为
+
-
Ri′
Us
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
0
U
I
其特性为
2．实际电压源
实际的直流电压源可用数值等于 US的理想电压源和一个内
阻 Ri相串联的模型来表示
实际直流电压源的端电压为：
U=US-UR=US-IRi
其特性为
U
RiI
实际电压源
+
-
Ri′
Us
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
1.4.2 电流源
1．理想电流源
理想电流源简称为电流源，是一个二端元件，它有两个基本特点：
（ 1）无论它的外电路如何变化，它的输出电流为恒定值 IS，或为一定时间
的函数 iS（ t）。
（ 2）电流源两端的电压还取决于与之相连接的外部电路。
电流源的表示符号及特性
is
其特性为
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
0
U
I
1.4.2 电流源
1．理想电流源
理想电流源简称为电流源，是一个二端元件，它有两个基本特点：
（ 1）无论它的外电路如何变化，它的输出电流为恒定值 IS，或为一定时间
的函数 iS（ t）。
（ 2）电流源两端的电压还取决于与之相连接的外部电路。
电流源的表示符号及特性
is
其特性为
Is
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
2．实际电流源
实际的直流电流源可用数值等于 IS的理想电流源和一个内阻
Ri′相并联的模型来表示
实际电流源及伏安特性
Is
I
+
-
URi′
其特性为
URII '
i
S
1??
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
Is
I
+
-
URi′
2．实际电流源
实际的直流电流源可用数值等于 IS的理想电流源和一个内阻
Ri′相并联的模型来表示
URII '
i
S
1??
实际电流源及伏安特性
0 U
I
其特性为 Is
I
Ri′
U
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
实际电压源和实际电流源若要等效互换，其伏安特性方程必相
同，则其电路参数必须满足条件：
Ri=Ri′； US=ISRi′
当实际电压源等效变换成实际电流源时，电流源的电流等于电
压源的电压与其内阻的比值，电流源的内阻等于电压源的内阻；当
实际电流源等效变换成实际电压源时，电压源的电压等于电流源的
电流与其内阻的乘积，电压源的内阻等于电流源的内阻。
应用电源等效互换分析电路时注意：
（ 1）电源等效互换是对电源输出电流 I、端电压 U的等效。
（ 2）理想的电压源与理想的电流源之间不便互换。
（ 3）电源等效互换的方法可以推广运用，如果理想电压源与外接电阻
串联，可把外接电阻看其作内阻，则可互换为电流源形式；如果理想电
流源与外接电阻并联，可把外接电阻看作其内阻，则可互换为电压源形
式。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
+
-
Ri′
Us
实际电压源
换成电流源
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
+
-
Ri′
Us
Is
I
Ri′
实际电压源 实际电流源
Is= UsRi′
换成电流源
换成电压源
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
Is
I
Ri′
实际电压源 实际电流源
+
-
Ri′
Us
换成电流源
换成电压源
IsUs= Ri′
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.4 电路中的独立电源
1.5 基尔霍夫定律
支路
节点
回路
网孔
先了解新的名词
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.5 基尔霍夫定律
a b c
d
+
_Us5
R5
R3
R1 R2
R4
R6 Is
+ _Us1
1.5 基尔霍夫定律
支路
节点
回路
网孔
先了解新的名词
第 1章 电路的基本概念与基本定律
a b c
d
+
_Us5
R5
R3
R1 R2
R4
R6 Is
+ _Us1
一共有 6条支路
1.5 基尔霍夫定律
1.5 基尔霍夫定律
先了解新的名词
第 1章 电路的基本概念与基本定律
a
b
c
d
+
_Us5
R5
R3
R1 R2
R4
R6 Is
+ _Us1
支路
节点
回路
网孔
一共有 4个节点
1.5 基尔霍夫定律
1.5 基尔霍夫定律
先了解新的名词
第 1章 电路的基本概念与基本定律
a b c
d
+
_Us5
R5
R3
R1 R2
R4
R6 Is
+ _Us1
支路
节点
回路
网孔
一共有 7个回路
1.5 基尔霍夫定律
1.5 基尔霍夫定律
先了解新的名词
第 1章 电路的基本概念与基本定律
a b c
d
+
_Us5
R5
R3
R1 R2
R4
R6 Is
+ _Us1
支路
节点
回路
网孔 一共有 3个网孔
1.5 基尔霍夫定律
1.5.1 基尔霍夫电流定律
对电路中的任一节点，在任一瞬间，流出或流入该节点电流
的代数和为零
0)( ?? ti
0?? I
通常规定，对参考方向背离节点的电
流取正号，而对参考方向指向节点的电流
取负号。
动画动画
第 1章 电路的基本概念与基本定律
定律
1.5 基尔霍夫定律
1.5 基尔霍夫定律
第 1章 电路的基本概念与基本定律
第 1章 电路的基本概念与基本定律
例 1,8 已知 I1= A,I2= A,I3= A,I5= A，
计算图 1,35所示电路中的电流 I6及 I4。
对节点 a，根据 KCL定律可知：
则：
对节点 b，根据 KCL定律可知：
则：
1.5 基尔霍夫定律
4 4 4 5
- I 1 - I 2 + I 3 + I 4 = 0
I 1 + I 2 - I 3 = ( 5 ) + ( 4 ) - ( 4 ) = 5 A
- I 4 - I 5 - I 6 = 0
- I 4 - I 5 = ( 5 ) - ( 5 ) = - 1 0 A
求解
1.5.2 基尔霍夫电压定律
对电路中的任一回路，在任一瞬间，沿回路绕行方向，各段电
压的代数和为零
0)( ?? tu
0?? U
通常规定，对参考方向与回路
,绕行方向, 相同的电压取正号，同
时对参考方向与回路, 绕行方向, 相
反的电压取负号。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
定律
1.5 基尔霍夫定律
第 1章 电路的基本概念与基本定律
例 1,10 试求图 1,39所示电路中元件 3,4,5,6的电压。
在回路 cdec中,U5=Ucd+Ude=[-（ -5） -1]V=4V
在回路 bedcb中,U3=Ube+Ued+Udc =[3+1+（ -5） ]V= -1V
在回路 debad中,U6=Ude+Ueb+Uba=[ -1-3-4]V= -8V
在回路 abea中,U4=Uab+Ube=（ 4+3） V=7V
解：
1.5 基尔霍夫定律
1.5.3 支路电流法
支路电流法是以支路电流变量为未知量，利用基尔霍夫定
律和欧姆定律所决定的两类约束关系，建立数目足够且相互独
立的方程组，解出各支路电流，进而再根据电路有关的基本概
念求解电路其它响应的一种电路分析计算方法。
由 KCL定律，可以列写出 4个节点电流方程：
节点 a,I1-I3+I4=0
节点 b,-I1-I2+I5=0
节点 c,I2+I3-I6=0
节点 d,-I4-I5+I6=0
根据 KCL定律，只能列写出 （ n-1） 个独立的节点电流方程
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.5 基尔霍夫定律
(1) 在电路中假设出各支路 （ b条） 电流的变量，且选定其的
参考方向，并标示于电路中。
(2) 根据 KCL定律，列写出 （ n-1） 个独立的节点电流方程。
(3) 根据 KVL定律，列写出 l=b-（ n-1） 个独立回路电压方程。
(4) 联立求解上述所列写的 b个方程，从而求解出各支路电流
变量，进而求解出电路中其它响应。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
对于一个具有 n个节点,b条支路的电路，利
用支路电流法分析计算电路的一般步骤如下：
1.5 基尔霍夫定律
第 1章 电路的基本概念与基本定律
例 1,11 图 1,41电路中,Us1= V,Us2= V,R1= Ω、
R2= Ω,R= Ω，试用支路法求各支路电流。
这个电路的支路数 b=3、节点数 n=2、网孔数 l=2，选定各支路电流参考方向标在图中，并
设各为 I1,I2,I。列一个节点的 KCL方程和两个网孔的 KVL方程：
对节点 a,-I1-I2+I=0
对回路 Ⅰ, I1-0.6I2=
对回路 Ⅱ, 0.6I2+24I=
解之得,I1= A,I2= A,I= A
1.5 基尔霍夫定律
120
1.15384 4.84615
-( 1 1 7 )+ ( 1 2 0 )
3.6923
117 1
0.6 24
117
求解
1,6电阻、电感、电容元件的识别与应用
1,6,1电阻元件的识别与应用
电阻元件的识别
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
名称及实物图 特点与应用
碳膜电阻 碳膜电阻稳定性较高，噪声也比较
低。一般在无线电通讯设备和仪表
中做限流、阻尼、分流、分压、降
压、负载和匹配等用途。
金属膜电阻 金属膜和金属氧化膜电阻用途和炭
膜电阻一样，具有噪声低，耐高温，
体积小，稳定性和精密度高等特点。
电阻元件的识别
第 1章 电路的基本概念与基本定律
名称及实物图 特点与应用
实心碳质电阻 实心碳质电阻的用途和碳膜电阻一样，具有
成本低，阻值范围广，容易制作等特点，但
阻值稳定性差，噪声和温度系数大。
绕线电阻 绕线电阻有固定和可调式两种。特点是稳定、
耐热性能好，噪声小、误差范围小。一般在
功率和电流较大的低频交流和直流电路中做
降压、分压、负载等用途。额定功率大都在
1W以上。
电位器 （ a）绕线电位器阻值变化范围小，功率较大
（ b）碳膜电位器稳定性较高，噪声较小
（ c）推拉式带开关碳膜电位器使用寿命长，
调节方便
（ d）直滑式碳膜电位器节省安装位置，调节
方便
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
电阻类别及型号
序号
形状性能
导体材料
主称
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
电阻的瓦数符号
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
电阻的规格标注法
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
CR碳膜固定电阻器
绕线 电阻
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
MF金属膜固定电阻器
水泥 电阻
金属膜电阻 RJ13
热敏电阻
光敏电阻
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
湿敏、光敏电阻
压敏电阻
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
顶调电位器
合成碳膜电位器
同轴电位器 微调电位器
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
1,6,2电容元件的识别与应用
名称及实物图 特点与应用
云母电容器 耐高温、高压，性能稳定，体积小，漏电小，
但电容量小，。宜用于高频电路中。
瓷介电容器 耐高温，体积小，性能稳定，漏电小，但电
容量小。可用于高频电路中。
纸介电容器 价格低，损耗大，体积也较大。宜用于低频
电路中。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
1,6,2电容元件的识别与应用
名称及实物图 特点与应用
金属化纸介
电容器
体积小，电容量较大，受高电压击穿后，能
“自愈”。即当电压恢复正常后，该电容器
仍然能照常工作。一般由于低频电路中。
有机薄膜电容器 电容器的介质是聚苯乙烯和涤纶等。前者漏
电小，损耗小，性能稳定，有较高的精密度。
可用于高频电路中。后者介电常数高，体积
小，容量大，稳定性较好。宜做旁路电容
油质电容器 又称油浸纸介电容器。电容量大，耐压高，
但体积大。常用于大电力的无线电设备中。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
1,6,2电容元件的识别与应用
名称及实物图 特点与应用
钽（或铌）
电容器
是一种电解电容器。体积小，容量大，性能
稳定，寿命长，绝缘电阻大，温度特性好。
由于要求较高的设备中。
电解电容器 电容量大，有固定的极性，漏电大，损耗大，
宜用于电源滤波电路中。
半可变（微
调）电容器
用螺钉调节两组金属片间的距离来改变电容
量。一般用于振荡或补偿电路中。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
电容的类别和型号
序号
形状结构
介质材料
主称
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
电解电容
涤纶电容独石电容
金属电容
电容
微调电容
电容
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
1,6,3电感元件的识别与应用
名称及实物图 特点与应用
单层螺旋管线圈 密绕绕法简单，容易制作，但体积大，分布电容大，一
般用于较简单的收音机电路中。
间绕法的特点是具有较高的品质因素和稳定度，多用
收音机的短波电路。
脱胎绕法的特点是分布电容小具有较高的品质因数改变
线圈的间距可以改变电感量，多用于超短波电路。
蜂房式线圈 体积小，分布电容小，电感量大，多用于收音机中波段
振荡电路。
铁粉芯或铁氧
体芯线圈
为了调整方便，提高电感量和品质因数，常在线圈中加
入一种特制材料（铁粉芯或铁氧体），不同的频率，采
用不同的磁芯。利用螺纹的旋动，可调节磁芯与线圈的
位置。从而也改变了这种线圈的电感量。多用于收音机
的振荡电路及中频调谐回路。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
1,6,3电感元件的识别与应用
名称及实物图 特点与应用
铜芯线圈 为了改变电感量和调整可靠方便、耐用，在一些超短波
范围用的线圈常采用铜芯线圈，利用旋动铜芯在线圈中
的位置来改变电感量。多用于电视机的高频头内。
阻流圈 （ a）高频阻流圈的电感量较小，分布电容和介质损耗小，
用来阻止高频信号通过而让较低频率的交流信号和直流
通过。通常采用陶瓷和铁粉芯作骨架。
（ b）低频阻流圈具有较大的电感量，线圈中都插有铁芯，
常与电容元件组成滤波电路，消除整流后残存的一些交
流成分而只让直流通过。
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
第 1章 电路的基本概念与基本定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用
本章小结
1．研究电路的一般方法
2．电流、电压及电功率
3．元件的约束
4．互联约束
5．电源模型的等效变换
0)( ??ti
0)( ?? ti 0)( ?? tu
RR
R
u
i SS
?
?
‘
第 1章 电路的基本概念与基本定律
