电路复习

第一章 电路模型和电路定律

●本章学习和掌握的重点： 1、电压、电流的参考方向 2、电阻元件和电源元件的特性 3、基尔霍夫定律

●电路模型：由规定的电路符号和数学表达式组成，反映实际电路部件主要电磁特性。是理想电路元件及其组合。

●理想电路元件：指有某种确定的电磁性能的元件，是组成电路模型的最小单元。 ●5种基本的理想电路元件：◆电阻元件；◆电感元件；◆电容元件；◆电压源和电流源。 ●电路中的主要物理量有： 电压、电流、电荷、磁链、能量、电功率、频率等。 ●线性电路分析主要的物理量是电流、电压和功率。 ●电流：由带电粒子有规则的定向运动所产生。 ●电流强度：单位时间通过导体横截面的电荷量。 ●电流单位： A（安培）以及kA、mA、mA。 ●电流方向：规定正电荷的运动方向为电流的实际方向。

●电流参考方向：可以任意假定一个电流的运动方向，即指定为电流的参考方向。

●电流参考方向的两种表示：用箭头：箭头指向为电流的参考方向；用双下标：如 iAB , 电流的参考方向由A指向B。

●电位j：单位正电荷q 从电路中一点移至参考点（j＝0）时电场力做功的大小。 ●电压U： 单位正电荷q 从电路中一点移至另一点时电场力做功（W）的大小。 ●实际电压方向：指电位真正降低的方向。 ●电压单位 V (伏)、kV、mV、mV。

●电路中电位参考点可任意选择。参考点一经选定，电路中各点的电位值就唯一确定。当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将改变，但任意两点间电压保持不变。 ●电压(降)的参考方向：假设是高电位指向低电位的方向。

1

●关联参考方向：元件或支路的u、i 采用相同的参考方向称之为关联参考方向。反之，称为非关联参考方向。

●分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注(包括方向和符号)，在计算过程中不得任意改变。参考方向不同时，其表达式相差一负号，但电压、电流的实际方向不变。

●电功率：指在单位时间内电场力所做的功。 ●功率的单位：W (瓦) (Watt，瓦特)。 ●能量的单位：J (焦) (Joule，焦耳)。 ●电路吸收或发出功率的判断：

● u、i 取关联参考方向，P = u i 表示元件吸收的功率， P>0 吸收正功率 (实际吸收)； P<0 吸收负功率 (实际发出)。

●u、 i 取非关联参考方向，P = u i 表示元件发出的功率， P>0 发出正功率 (实际发出) P<0 发出负功率 (实际吸收)

●对一完整的电路，应满足以下结论：发出的功率＝吸收的功率

●电路元件：是电路中最基本的组成单元，指理想元件。如果表征元件端子特性的数学关系式是线性关系，该元件称为线性元件，否则称为非线性元件。 ●集总参数电路：指由集总元件构成的电路。

●集总元件：假定发生的电磁过程都集中在元件内部进行。集总参数电路中u、i 可以是时间的函数，但与空间坐标无关。因此在任何时刻，流入两端元件一个端子的电流等于从另一端子流出的电流；端子间的电压为单值量。

●线性时不变电阻元件：指任何时刻端电压与电流成正比的电阻元件。

●电阻元件：指对电流呈现阻力的元件。其特性可用u～i平面上的一条曲线来描述。 ●电阻单位：R ：电阻，单位：W (Ohm)；G ：电导，单位：S (Siemens) 。 ●线性电阻( R 为常数。

●电阻上的电压与电流参考方向非关联，公式中应冠以负号。 ●线性电阻是无记忆、双向性的元件。

2

●功率：电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。

●能量：能量是从 t0 到 t 时刻电阻上消耗的功率的积分。 ●开路和短路的基本概念：开路时电流为零，短路时电压为零。 ●电压源不能短路！ ●电流源不能开路！

●元件两端电压保持定值或一定的时间函数关系，其值与流过它的电流 i 无关，这种元件称为理想电压源。 ●电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；与流经它的电流方向、大小无关。 通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。

●电压、电流参考方向非关联：电流（正电荷 ）由低电位向高电位移动，外力克服电场力作功，电源发出功率。发出功率，起电源作用

●电压、电流参考方向关联：电场力做功，电源吸收功率。吸收功率，充当负载。 ●电路中各元件的功率：满足：P（发）＝P（吸）

●元件的输出电流保持定值或一定的时间函数关系，其值与流过它的两端电压 u 无关，这种元件称为理想电流源。

●电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无关；与它两端电压方向、大小无关。 电流源两端的电压由电源及外电路共同决定。 ●电流源的功率：

电压、电流的参考方向非关联：发出功率，起电源作用。 电压、电流的参考方向关联：吸收功率，充当负载。 ●电路中各元件的功率满足：P（发）＝P（吸）

●电压或电流的大小和方向不是给定的时间函数，而是受电路中某个地方的电压(或电流)控制，这种电源称为受控源。

●根据控制量和被控制量是电压u 或电流i，受控源可分四种类型：当被控制量是电压时，用受控电压源表示；当被控制量是电流时，用受控电流源表示：电流控制的电流源 ( CCCS )；电压控制的电流源 ( VCCS )；电压控制的电压源 ( VCVS )；电流控制的电压源 ( CCVS )。

●独立源电压(或电流)由电源本身决定，与电路中其它电压、电流无关，而受控源电压(或电流)由控制量决定。

●独立源在电路中起―激励‖作用，在电路中产生电压、电流，而受控源是反映电路中某处的电压或电流对另一处的电压或电流的控制关系，在电路中不能作为―激励‖。

3

●基尔霍夫定律：基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律 （KCL）和基尔霍夫电压定律( KVL )。

●基尔霍夫定律反映了电路中各支路电压和支路电流所遵循的基本规律，是分析集总参数电路的基本定律。基尔霍夫定律与元件特性构成了电路分析的基础。

●元件特性约束：指元件组成关系或电压电流关系（VCR)。如欧姆定律。

●元件拓扑（几何）约束：由于元件的互联关系给各支路电流或支路电压之间带来的约束关系。如基尔霍夫定律。

●关键词：支路；结点；路径；回路；网孔。 ●网孔是回路，但回路不一定是网孔。

●基尔霍夫电流定律 (KCL)：在集总参数电路中，任意时刻对任意结点流出（或流入）该结点电流的代数和等于零。

●KCL可推广应用于电路中包围多个结点的任一闭合面。KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任意结点处的反映；KCL是对结点处支路电流的约束，与支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关。

●KCL方程是按电流参考方向列写的，与电流实际方向无关。

●基尔霍夫电压定律 (KVL)：在集总参数电路中，任意时刻沿任一回路所有支路电压的代数和恒等于零。 ●KVL也适用于电路中任一 假想的回路。

●KVL的实质反映了电路遵从能量守恒定律; KVL是对回路中的支路电压的约束，与回路各支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关。

●KVL方程是按电压参考方向列写，与电压实际方向无关。 ●KCL、KVL 小结：

①KCL是对结点的支路电流的线性约束，KVL是对回路的支路电压的线性约束。 ②KCL、KVL与组成支路的元件性质及参数无关。

③KCL表明在每一结点上电荷是守恒的；KVL则是能量守恒的具体体现(电压与路径无关)。 ④KCL、KVL只适用于集总参数的电路。

●相同值电压源且极性一致才能并联。电源中的电流不确定。 ●相同值电流源且方向一致才能串联。 电流源的端电压不能确定。 ●理想电压源与理想电流源不能相互转换。 ●网孔电流法仅适用于平面电路。

4

●回路电流法适用于平面和非平面电路。 ●叠加定理只适用于线性电路。

●一个电源作用，其余电源为零。电压源为零--—短路，电流源为零---—开路。 ●功率不能叠加 (功率是电压和电流的乘积，为电源的二次函数)。

第二章 电阻电路的等效变换

◆本章重点： 1. 电路等效的概念 2. 电阻的串、并联

3、电压源和电流源的等效变换

◆两端电路（网络）：任何一个复杂的电路, 向外引出两个端钮，且从一个端子流入的电流，等于从另一端子流出的电流，则称这一电路为二端网络 (或一端口网络)。

◆两端电路等效的概念：两个两端电路)的端口，具有相同的电压和电流关系，,则称它们是等效电路。 ◆电路等效变换的条件：两电路端口具有相同的VCR。

◆电路的外部特性等效，即端口电压、电流和功率关系未变化（指―对外等效，对内不等效‖）。 ◆电阻串联：各电阻顺序连接，流过同一电流 (KCL)；总电压等于各串联电阻的电压之和 (KVL)。串联电路的总电阻是各分电阻之和。

◆串联电阻的分压（分压公式），电压与电阻成正比，串联电阻电路可作分压电路。 ◆电阻串联时，各电阻消耗的功率与电阻大小成正比。 ◆等效电阻消耗的功率是各串联电阻消耗功率的总和。

◆电阻并联：各电阻两端为同一电压（KVL)；总电流是流过各并联电阻的电流之和(KCL)。 ◆等效电导是并联的各电导之和。电流分配与电导成正比。 ◆电阻并联时，各电阻消耗的功率与电阻大小成反比。 ◆等效电阻消耗的功率，是各并联电阻消耗功率的总和。

◆电路中同时有电阻的串联和并联，这种连接方式称电阻的串并联。 ◆求解串、并联电路的一般步骤： 求出等效电阻或等效电导；

5

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pdnf.html