文档介绍：电路基础知识
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第一章 电路模型和电路定律
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电感元件
电容元件
电压源和电流源
受控电源
基尔霍夫定律
电路率
在电压电流关联参考方向下，电功率 p 可写成p(t)=u(t)i(t)
p >0 表明元件吸收电能，p <0 表明元件释放电能。
在电压电流非关联参考方向下，p(t)=u(t)i(t)
p >0 表明元件释放电能，p <0 表明元件吸收电能
电能量
单位
在国际单位制中，电流（A），电荷（C）—库仑，电压（V），电能量（J）—焦耳，功率（W）—瓦特。
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电阻元件
电阻是一种将电能不可逆地转化为其它形式能量（如热能、机械能、光能等）的元件。
1. 符号
R
2. 欧姆定律 (Ohm’s Law)
(1) 电压与电流的参考方向设定为一致的方向
R
i
u
+
u R i
R 称为电阻，
电阻的单位： (欧) (Ohm，欧姆)
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伏安特性曲线:
R tg
线性电阻R是一个与电压和电流无关的常数。
令 G 1/R
G称为电导
则 欧姆定律表示为 i G u .
电导的单位： S (西) (Siemens，西门子)
u
i
O
电阻元件的伏安特性为
一条过原点的直线
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(2) 电阻的电压和电流的参考方向相反
R
i
u
+
则欧姆定律写为
u –Ri 或 i –Gu
注意： 公式必须和参考方向配套使用！
3. 功率和能量
R
i
u
+
R
i
p吸 –ui –(–Ri)i i2 R
–u(–u/ R) u2/ R
p吸 ui i2R u2 / R
功率：
u
+
任何时刻,电阻元件绝不可能发出电能，它只能消耗电能。因此电阻又称为“无源元件”和“耗能元件”。
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R
i
u
+
–
3. 开路与短路
对于一电阻R
当R=0，视其为短路。
i为有限值时，u=0。
当R=，视其为开路。
u为有限值时，i=0。
* 理想导线的电阻值为零。
能量：可用功表示。从 t 到t0电阻消耗的能量：
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电容元件 (capacitor)
线性定常电容元件：任何时刻，电容元件极板上的电荷q与电流 u 成正比。
2、电路符号
1、电容器
C
+ + + +
– – – –
+q
–q
++ ++
-- --
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与电容有关两个变量: C, q
对于线性电容，有： q =Cu
3. 元件特性
C 称为电容器的电容
电容 C 的单位：F (法) (Farad，法拉)
F= C/V = A•s/V = s/
常用F，nF，pF等表示。
C
i
u
+
–
+
–
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4、伏安特性：线性电容的q~u 特性是过原点的直线
C= q/u tg
5、电压、电流关系： u, i 取关联参考方向
C
i
u
+
–
+
–
或
q
u
O
i= Cdu/dt
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6、电容元件的功率和能量
在电压、电流关联参考方向下，电容元件吸收的功率为
到
t
从
t
-
时间内，电容元件吸收的电能为
dt
du
Cu
u
dt
du
C
ui
p
=
=
=
则电容在任何时刻t所储存的电场能量Wc将等于其
所吸收的能量。
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由此可以看出，电容是无源元件，它本身不消耗能量。
从t0到 t 电容储能的变化量：
7 、小结：
(1) i的大小与 u 的变化率成正比，与 u 的大小无关；
(3) 电容元件是一种记忆元件；
(2) 电容在直流电路中相当于开路，有隔直作用；
(4) 当 u，i为关联方向时，i= Cdu/dt；
u，i为非关联方向时，i= –Cdu/dt 。
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