1第1章電路的基本概念與基本定律1.1 電路的組成和作用1.2電路中的基本物理量及電流和電

壓的參考方向1.3理想電路元件1.4電路的狀態及電氣設備的額定值1.5基爾霍夫定律1.6電位的概念及其計算*1.7受控源1第1章電路的基本概念與基本定律1.1 電路的組成和作用12

1.了解電路的作用及其主要組成部分的功能。 2.熟練掌握電流和電壓參考方向的概念，了解電路的三種狀態，理解額定值的意義。 3.掌握理想電壓源和理想電流源的特點。 4.熟練掌握歐姆定律和基爾霍夫定律，可求解簡單電路。

【本章教學目標與要求】231.1 電路的組成和作用電流流過的通路稱為電路。

電路可以分為三部分：供給電能的電源、取用電能的負載和中間環節。31.1 電路的組成和作用電流流過的通路稱為電路。4

電路的作用：實現電能的傳輸和轉換將非電量轉化為電信號，對電信號進行傳遞和處理。4電路的作用：實現電能的傳輸和轉換將非電量轉化為電信號，對5◆實現電能的傳輸和轉換圖1.1是一個手電筒電路，干電池將化學能轉化為電能，通過導線傳輸到燈泡，電熱效應使燈絲加熱，然后發光，電能轉化為熱能和光能。

圖1.1手電筒電路S

干電池燈泡返回5◆實現電能的傳輸和轉換圖1.1是一個手電筒電路，干電池將化6◆將非電量轉化為電信號，對電信號進行傳遞和處理

圖1.2話筒示意圖聲波磁鐵線圈金屬膜片聲波線圈振動感應電流在磁場中聲音信號到電信號6◆將非電量轉化為電信號，對電信號進行傳遞和處理7圖1.3熱電偶測溫電路

mVABCDA端和C端溫升電子遷移電流B端與D端產生電壓差毫伏表指示溫度7圖1.3熱電偶測溫電路ABCDA端和C端溫升電子81.2電路中的基本物理量及電流和電

壓的參考方向1.2.1電流參考方向：電荷做有規則的定向運動形成了電流。在計算和分析電路時，常任意選定一個方向作為電流的參考方向。習慣上規定正電荷定向移動的方向為電流的實際方向。81.2電路中的基本物理量及電流和電

壓的9◆在沒有規定參考方向的情況下，電流的正負沒有意義。【特別提示】9◆在沒有規定參考方向的情況下，電流的正負沒有意義。【特別提10【例1-1】圖1.5中所示的電阻、和中，電流、、的參考方向如圖所示。如果，，，試請判斷三個電流的大小和實際方向？

dI2圖1.5例1-1cbaR3R2R1I3I1【解】

表示電阻中有4A的電流通過，電流的實際方向由a端流向b端，即電流的實際方向與參考方向相同。10【例1-1】圖1.5中所示的電阻、11

表示電阻中有3A的電流通過，電流數值為負，表明該段電路中電流的實際方向與箭頭所標示的參考方向相反，即電流的實際方向由b端流向c端。表示電阻中有1A的電流通過，電流的實際方向由b端流向d端。11表示電阻中有3A的電流通過，電121.2.2電壓◆電場力把單位正電荷從a點移到b點所做的功在數值上就是a點到b點的電壓。◆電壓實際方向的規定：在電場力的作用下，正電荷移動的方向是電壓實際方向。或者說電壓的實際方向是從高電位（正極）指向低電位（負極）。121.2.2電壓◆電場力把單位正電荷從a點移到b13參考方向：

任選一點的極性為正，另一點的極性為負，作為電壓的參考極性，從正極指向負極的方向為電壓的參考方向。13參考方向：任選一點的極性為正，另一點的極141.2.3關聯參考方向

如果指定流過元件的電流的參考方向是從標以電壓正極性的一端指向負極性的一端，即兩者的參考方向一致，則把電流和電壓的這種參考方向稱為關聯參考方向。II圖1.7關聯參考方向電源負載UU141.2.3關聯參考方向如果指定流15【特別提示】◆在計算和分析電路時，一般將電源的電流和電壓的參考方向取為非關聯參考方向，負載的電流和電壓的參考方向取為關聯參考方向。

15【特別提示】161.2.4電功率和電能電功率定義為單位時間內所完成的功。在時間間隔到內，傳遞到某元件的電能為161.2.4電功率和電能電功率定義為單位時間內所完成17關聯參考方向下，如果電功率P>0，則元件為吸收功率；如果P<0，則元件產生功率。電路元件輸出功率時，它起電源的作用；電路元件吸收功率時，它起負載的作用。17關聯參考方向下，如果電功率P>0，則元件為吸收功率；如果18【特別提示】◆在計算和分析電路時，第一步就是給定各變量的參考方向，因為任何電路方程只有在各變量具有完全確切參考方向的條件下，才能正確列出。如有需要，可就計算結果對照參考方向，了解變量的實際方向和極性。◆在判斷電路元件起電源作用還是起負載作用時，可根據電壓和電流的實際方向判斷，如果實際電壓和電流的方向符合非關聯參考方向，則起電源作用；如果實際電壓和電流的方向符合關聯參考方向，則起負載作用。18【特別提示】191.3理想電路元件理想電路元件是實際電路元件的理想化模型，具有唯一的電磁性質。例如電感線圈多少有一點電阻，因而它既有儲存和釋放磁場能量的性質，又兼有電阻耗能的性質。若將電感線圈的電阻忽略不計，則可將電感線圈理想化為電感元件。理想電路元件分為理想有源元件與理想無源元件。191.3理想電路元件理想電路元件是實際電路元件的理想201.3.1理想無源元件理想無源元件包括電阻元件、電容元件和電感元件三種。電阻元件是耗能元件，電感元件和電容元件是儲能元件。

電阻元件表示電路中消耗電能的元件，電燈、電爐、電阻器等實際器件，可用電阻元件作模型；電感元件具有儲存和釋放磁場能量的性質，各種電感線圈可用電感元件作模型；電容元件具有儲存和釋放電場能量的性質，各種電容器可用電容元件作模型。201.3.1理想無源元件理想無21導體中在一定方向上運動的載流子，由于與導體材料的原子（原子離子）不斷碰撞而受到阻礙，導體對電流通過的這種“阻礙”稱為電阻。歐姆定律指出，流過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比。當電壓、電流取關聯參考方向時當所加電壓一定時，電阻越大，則電流越小，體現了電阻對電流起阻礙作用的物理性質。電阻功率的計算公式為

21導體中在一定方向上運動的載流子，由于與導體材料的原子（原22實物電阻說明：電阻上的環代表參數。第一環和第二環代表有效數字（可以查有關的產品樣本或實驗指導書）。第三環為倍率，第四環為精度。例：粉色電阻51KΩ（綠色為5，綜色為1，橙色為×1000），精度（金色環）為±5%；灰色電阻220Ω

精度（金色環）為±5%；22實物電阻說明：23【例1-2】一個220伏的電爐，通過電流5.5安，問其電阻為多少？【解】

【例1-3】一個80V，64W電阻器，正常工作通過的電流是多少？分別接到220V和40V的直流電壓源上，結果如何？【解】

23【例1-2】一個220伏的電爐，通過電流5.5安，問其電24如果接到220V的電源上，220V>80V，電阻器不能長期工作，會燒壞。如果接到40V的電源上，因為電阻消耗的功率與電阻電壓的平方成正比，則電阻消耗的功率為24如果接到220V的電源上，220V>80V，電阻器不能長25【例1-4】求例1-1中的電壓，，其中，。【解】根據歐姆定律得

電壓的數值為正，表明電壓的實際方向與假定的參考方向一致，即b點電位高于d點電位。電壓的數值為負，表明電壓的實際方向與假定的參考方向相反，即b點電位高于c點電位，或者說電壓的實際方向由b點指向c點。dI2圖1.2.2例1-2-1的圖cbaR3R2R1I3I125【例1-4】求例1-1中的電壓，26理想電壓源

理想電壓源的定義：如果一個二端元件接到任一電路后，其兩端的電壓總能保持規定的值us，而與通過它的電流大小無關，稱此二端元件為理想電壓源。不隨時間變化的直流電壓源稱為恒壓源，用Us表示。1.3.2理想有源元件26理想電壓源理想電壓源的定義：如果一個二端元件27恒壓源的外特性是一條與電流軸平行的直線，如圖1.9所示。

實際的電壓源本身有內電阻，要消耗功率，其兩端的電壓不能保持規定的值。實際的電壓源可以看成是理想電壓源與一個電阻的串聯。

u圖1.9恒壓源的伏安特性曲線US0i27恒壓源的外特性是一條與電流軸平行的直線，如圖1.9所示當時，。否則電壓源內電阻的影響不能忽略。28如圖1.10所示，電阻R兩端的電壓就是電壓源的輸出電壓U（即電源端電壓），電阻R與電源內電阻R0串聯。圖1.10實際電源電路IUSR0RU電源內部消耗的功率。電源產生的功率電源輸出的功率當時，292.理想電流源

理想電流源的定義：如果一個二端元件接到任一電路后，該元件能夠對外電路提供規定的電流，而與其兩端的電壓無關，該二端元件稱為理想電流源。不隨時間變化的直流電流源稱為恒流源，用表示。292.理想電流源理想電流源的定義：如果一30恒流源的外特性為一條與電壓軸平行的直線，如圖1.3.4所示。IS圖1.11恒流源的伏安特性曲線0iu圖1.12實際電流源ISR0RI實際的電流源可以看成是理想電流源與一個電阻的并聯，如圖1.3.5所示。當時，。否則電流源內電阻的影響不能忽略。30恒流源的外特性為一條與電壓軸平行的311.4電路的狀態及電氣設備的額定值1.4.1通路狀態通路時，電源向負載提供電能，電源處于有載狀態。

311.4電路的狀態及電氣設備的額定值1.4.1通321.4.2斷路狀態

如圖1.13所示，當開關S打開時，電路中電流為零，稱電路處于斷路（或開路）狀態。特點：321.4.2斷路狀態如圖1.13所示33

當某一部分電路的兩端用電阻可以忽略不計的導線或開關連接起來，使得該部分電路中的電流全部被導線或開關所旁路，這一部分電路所處的狀態稱為短路或短接。baR1圖1.14短路ER0I

R2S1.4.3短路狀態33當某一部分電路的兩端用電阻可以忽略不計的導34如圖1.14所示，當開關S閉合的時候，電阻被短路，電阻兩端電壓為零。a點和b點直接相連，這稱為電源短路。短路的特點為被短路的元件兩端電壓為零。產生短路的原因往往是由于絕緣損壞或接線不慎，因此經常檢查電氣設備和線路的絕緣情況是一項很重要的安全措施。此外，還可在電路中接入熔斷器或自動斷路器。34如圖1.14所示，當開關S閉合的時候，電阻被短路，電阻351.4.4電氣設備的額定值

任何一個電氣元件或設備，為了達到最好的技術經濟效能，制造廠對它的工作能力、運用性能和使用條件都要用一組技術數據來加以限制和規定，這些技術數據就稱為額定值。

額定電壓、額定電流、額定功率分別用、、表示。351.4.4電氣設備的額定值任何一個361.5基爾霍夫定律基爾霍夫定律是分析計算電路的基本定律，又分為：基爾霍夫電流定律基爾霍夫電壓定律361.5基爾霍夫定律基爾霍夫定律是分析計算電路的基本37支路：流過同一電流的分支稱為一條支路。圖1.15中共有三條支路。節點：三條或三條以上支路的連接點稱為節點。如圖1.15所示，圖中共有兩個節點：a，b。圖1.15支路、節點、回路US1US2R1R2bdacR3回路：電路中由若干條支路組成的閉合路徑稱為回路。圖1.15中有三個回路：abca，adba和cadbc。網孔：未被其他支路分割的單孔回路稱為網孔。圖1.15中有兩個網孔：cabc，adba。37支路：流過同一電流的分支稱為一條支路。圖1.15中共有381.5.1基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律（Kirchhoff’sCurrentLaw，縮寫為KCL）。可敘述為：在任一瞬時，流向某一節點的電流之和應該等于由該節點流出的電流之和。圖1.16基爾霍夫電流定律示例i4i3i2i5i1或即381.5.1基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律（Kir39基爾霍夫電流定律通常用于節點，但也可推廣于包圍幾個節點的任一假設的閉合面上。如圖1.17所示晶體管中，對點劃線所示的閉合面來說，三個電極電流的代數和等于零圖1.17晶體管ibicieecb39基爾霍夫電流定律通常用于節點，但也可推廣于包圍幾個節點的40【例1-5】在圖1.18所示電路中，已知IS＝5A，I1＝3A，I3＝-1A，求I4。圖1.18例1-5圖R1US

I4I2R3I3R2I1ISab【解一】對節點a對節點b【解二】假想一個閉合面包圍a、b節點40【例1-5】在圖1.18所示電路中，已知IS＝5A，411.5.2基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律常寫成KVL（Kirchhoff’sVoltageLaw），任一時刻，對于任一電路中的任一閉合回路，沿任意給定繞行方向，組成該回路的所有支路電壓的代數和等于零。KVL也可以理解為：對于電路中的任一閉合回路，沿任意給定的繞行方向，在這個方向上的電位降之和應該等于電位升之和。411.5.2基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓42圖1.19中給出了某電路的一個回路，設順時針方向為繞行方向，按圖中給定的各個元件電壓的參考方向，并且規定電位降取正號，電位升取負號，則圖1.19基爾霍夫電壓定律示例UR2US1UR1US2UR3或：42圖1.19中給出了某電路的一個回路，設順時針方向為繞行43KVL定理的推廣：可將KVL推廣應用于任何一個假想閉合的一段電路。如圖1.20所示電路，求a點和c點間的電壓。圖1.20虛擬回路abcusuR1uLuR2uCuac假想abca為一個閉合回路，設繞行方向為順時針，如圖中虛線所示，運用KVL得43KVL定理的推廣：如圖1.20所示電路，求a點和c點間44【例1-6】有一閉合回路如圖1.21所示，已知Uab＝3V，Ubc＝9V，Uad=7V，US=12V，求電壓Ubd，Udc。321圖1.21例1-6的電路abcdUabUbcUadUdcUbdUS【解】回路1中運用KVL，繞行方向為順時針則：求解電壓Udc，可以在不同的回路中求解。解法一：在回路2中運用KVL，則解法二：在回路3中運用KVL，則44【例1-6】有一閉合回路如圖1.21所示，已知Uab45【特別提示】

◆基爾霍夫定律給各支路電流和電壓以嚴格的制約,但它并不涉及電路元件的性質。電路中可以有電阻、電容、電感以及電源等電路元件，可以是線性元件，也可以是非線性元件，基爾霍夫定律都適用。◆基爾霍夫定律反映了由于電路結構所引起的電流間和電壓間的相互制約關系。這種關系稱為網絡結構的約束，它與各元件自身的電壓電流約束在一起，成為電路分析的兩個基本關系。

45【特別提示】

◆基爾霍夫定律給各支路電流和電壓以嚴格的制46【例1-7】如圖1.22所示，，，

,求電流及電壓源和電流源的功率，并說明是起電源作用還是起負載作用。圖1.22例1-7電路R2I1U1U2USISR1I2【解】由KCL有在左網孔中運用KVL由歐姆定律得由（1）（2）（3）（4）解得：（1）（2）（3）（4）46【例1-7】如圖1.22所示，，47電流的實際方向由電壓源的高電位端流入，故起負載作用。電壓源的功率為電流源的功率為電流源的電流由電流源的實際高電位端流出，故起電源作用。47電流的實際方向由電壓源的高電位端流入，故起負載作用。電48【例1-8】如圖1.23所示，，，，，求各個電源的功率，并判斷是起電源作用還是負載作用。【解】在節點a運用KCL定律，得在節點b運用KCL定律，得在中間網孔運用KVL由歐姆定律有：聯立上面6個方程，解得I3R1IS1US圖1.23例1-8電路I4I2R4R3R2IS2abcdR448【例1-8】如圖1.23所示，49電壓源的功率為因此電壓源既不起電源作用，也不起負載作用。電流源兩端電壓電流源的功率為由于其電流的實際方向由電壓源的高電位端流出，故起電源作用。電流源兩端電壓為，功率為由于其電流由電壓源的實際高電位端流出，故起電源作用。49電壓源的功率為因此電壓源既不起電源作用，也不起負載作用。501.6電位的概念及其計算

為了便于分析，有時在電路中選定一點作為參考點，而把電路中某點與參考點之間的電壓稱為該點的電位。規定參考點為零電位點。參考點的選擇是任意的。選取不同參考點，電路中各點的電位數值也隨之不同。電路中兩點間的電壓就等于兩點間的電位差。參考點在電路中用“”表示。501.6電位的概念及其計算為了便于51【例1-9】如圖1.24（a）所示，兩節干電池和兩端的電壓，電壓源的電壓。試分別求出當a點和d點接地時，各點的電位和電壓。USE2E1Rabcd(a)USE2E1Rabcd(b)USE2E1Rabcd(c)圖1.24例1-9電路【解】（1）當a點接地時，如圖1.6.1（b）所示，有則51【例1-9】如圖1.24（a）所示，兩節干電池和兩端52（2）當d點接地時，如圖1.24（c）所示，有則【特別提示】◆電路中只有一個參考點。52（2）當d點接地時，如圖1.24（c）所示，有則【特53*1.7受控源

獨立電源，即電壓源的電壓或電流源的電流不受外電路的控制而獨立存在。

受控（電）源的電壓電流不是獨立的，而是受電路中某部分電壓或電流控制。

受控源是四端元件，具有兩對端鈕，施加控制量的輸入端鈕和對外提供電壓或電流的輸出端鈕。53*1.7受控源獨立電源，54圖中用菱形表示受控源，以區別于獨立電源。μ、g、r和β為控制系數。當這些系數為常數時，被控制量與控制量成正比關系，受控源就是線性受控源，否則受控源為非線性的。u1μu1u1gu1i1ri1i1βi1(a)VCVS(b)VCCS(c)CCVS(d)CCCS圖1.25受控電源54圖中用菱形表示受控源，以區別于獨立電源。μ、g、r和β為55【例1-10】求圖1.26電路圖中電阻兩端的電壓。已知，，。USU12U1R1I1R2I2圖1.26例1-10圖【解】根據KVL得根據KCL得即(1)(2)將(2)代入(1)得得出55【例1-10】求圖1.26電路圖中電阻兩56電路的組成、電路的兩個作用參考方向、關聯參考方向的定義電路的三種狀態理想電壓源和理想電流源的特點基爾霍夫電壓定律電位和電壓的區別基爾霍夫電流定律本章小結56電路的組成、電路的兩個作用基爾霍夫電流定律本章小結57ENDThanks57ENDThanks58第1章電路的基本概念與基本定律1.1 電路的組成和作用1.2電路中的基本物理量及電流和電

壓的參考方向1.3理想電路元件1.4電路的狀態及電氣設備的額定值1.5基爾霍夫定律1.6電位的概念及其計算*1.7受控源1第1章電路的基本概念與基本定律1.1 電路的組成和作用159

1.了解電路的作用及其主要組成部分的功能。 2.熟練掌握電流和電壓參考方向的概念，了解電路的三種狀態，理解額定值的意義。 3.掌握理想電壓源和理想電流源的特點。 4.熟練掌握歐姆定律和基爾霍夫定律，可求解簡單電路。

【本章教學目標與要求】2601.1 電路的組成和作用電流流過的通路稱為電路。

電路可以分為三部分：供給電能的電源、取用電能的負載和中間環節。31.1 電路的組成和作用電流流過的通路稱為電路。61

電路的作用：實現電能的傳輸和轉換將非電量轉化為電信號，對電信號進行傳遞和處理。4電路的作用：實現電能的傳輸和轉換將非電量轉化為電信號，對62◆實現電能的傳輸和轉換圖1.1是一個手電筒電路，干電池將化學能轉化為電能，通過導線傳輸到燈泡，電熱效應使燈絲加熱，然后發光，電能轉化為熱能和光能。

圖1.1手電筒電路S

干電池燈泡返回5◆實現電能的傳輸和轉換圖1.1是一個手電筒電路，干電池將化63◆將非電量轉化為電信號，對電信號進行傳遞和處理

圖1.2話筒示意圖聲波磁鐵線圈金屬膜片聲波線圈振動感應電流在磁場中聲音信號到電信號6◆將非電量轉化為電信號，對電信號進行傳遞和處理64圖1.3熱電偶測溫電路

mVABCDA端和C端溫升電子遷移電流B端與D端產生電壓差毫伏表指示溫度7圖1.3熱電偶測溫電路ABCDA端和C端溫升電子651.2電路中的基本物理量及電流和電

壓的參考方向1.2.1電流參考方向：電荷做有規則的定向運動形成了電流。在計算和分析電路時，常任意選定一個方向作為電流的參考方向。習慣上規定正電荷定向移動的方向為電流的實際方向。81.2電路中的基本物理量及電流和電

壓的66◆在沒有規定參考方向的情況下，電流的正負沒有意義。【特別提示】9◆在沒有規定參考方向的情況下，電流的正負沒有意義。【特別提67【例1-1】圖1.5中所示的電阻、和中，電流、、的參考方向如圖所示。如果，，，試請判斷三個電流的大小和實際方向？

dI2圖1.5例1-1cbaR3R2R1I3I1【解】

表示電阻中有4A的電流通過，電流的實際方向由a端流向b端，即電流的實際方向與參考方向相同。10【例1-1】圖1.5中所示的電阻、68

表示電阻中有3A的電流通過，電流數值為負，表明該段電路中電流的實際方向與箭頭所標示的參考方向相反，即電流的實際方向由b端流向c端。表示電阻中有1A的電流通過，電流的實際方向由b端流向d端。11表示電阻中有3A的電流通過，電691.2.2電壓◆電場力把單位正電荷從a點移到b點所做的功在數值上就是a點到b點的電壓。◆電壓實際方向的規定：在電場力的作用下，正電荷移動的方向是電壓實際方向。或者說電壓的實際方向是從高電位（正極）指向低電位（負極）。121.2.2電壓◆電場力把單位正電荷從a點移到b70參考方向：

任選一點的極性為正，另一點的極性為負，作為電壓的參考極性，從正極指向負極的方向為電壓的參考方向。13參考方向：任選一點的極性為正，另一點的極711.2.3關聯參考方向

如果指定流過元件的電流的參考方向是從標以電壓正極性的一端指向負極性的一端，即兩者的參考方向一致，則把電流和電壓的這種參考方向稱為關聯參考方向。II圖1.7關聯參考方向電源負載UU141.2.3關聯參考方向如果指定流72【特別提示】◆在計算和分析電路時，一般將電源的電流和電壓的參考方向取為非關聯參考方向，負載的電流和電壓的參考方向取為關聯參考方向。

15【特別提示】731.2.4電功率和電能電功率定義為單位時間內所完成的功。在時間間隔到內，傳遞到某元件的電能為161.2.4電功率和電能電功率定義為單位時間內所完成74關聯參考方向下，如果電功率P>0，則元件為吸收功率；如果P<0，則元件產生功率。電路元件輸出功率時，它起電源的作用；電路元件吸收功率時，它起負載的作用。17關聯參考方向下，如果電功率P>0，則元件為吸收功率；如果75【特別提示】◆在計算和分析電路時，第一步就是給定各變量的參考方向，因為任何電路方程只有在各變量具有完全確切參考方向的條件下，才能正確列出。如有需要，可就計算結果對照參考方向，了解變量的實際方向和極性。◆在判斷電路元件起電源作用還是起負載作用時，可根據電壓和電流的實際方向判斷，如果實際電壓和電流的方向符合非關聯參考方向，則起電源作用；如果實際電壓和電流的方向符合關聯參考方向，則起負載作用。18【特別提示】761.3理想電路元件理想電路元件是實際電路元件的理想化模型，具有唯一的電磁性質。例如電感線圈多少有一點電阻，因而它既有儲存和釋放磁場能量的性質，又兼有電阻耗能的性質。若將電感線圈的電阻忽略不計，則可將電感線圈理想化為電感元件。理想電路元件分為理想有源元件與理想無源元件。191.3理想電路元件理想電路元件是實際電路元件的理想771.3.1理想無源元件理想無源元件包括電阻元件、電容元件和電感元件三種。電阻元件是耗能元件，電感元件和電容元件是儲能元件。

電阻元件表示電路中消耗電能的元件，電燈、電爐、電阻器等實際器件，可用電阻元件作模型；電感元件具有儲存和釋放磁場能量的性質，各種電感線圈可用電感元件作模型；電容元件具有儲存和釋放電場能量的性質，各種電容器可用電容元件作模型。201.3.1理想無源元件理想無78導體中在一定方向上運動的載流子，由于與導體材料的原子（原子離子）不斷碰撞而受到阻礙，導體對電流通過的這種“阻礙”稱為電阻。歐姆定律指出，流過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比。當電壓、電流取關聯參考方向時當所加電壓一定時，電阻越大，則電流越小，體現了電阻對電流起阻礙作用的物理性質。電阻功率的計算公式為

21導體中在一定方向上運動的載流子，由于與導體材料的原子（原79實物電阻說明：電阻上的環代表參數。第一環和第二環代表有效數字（可以查有關的產品樣本或實驗指導書）。第三環為倍率，第四環為精度。例：粉色電阻51KΩ（綠色為5，綜色為1，橙色為×1000），精度（金色環）為±5%；灰色電阻220Ω

精度（金色環）為±5%；22實物電阻說明：80【例1-2】一個220伏的電爐，通過電流5.5安，問其電阻為多少？【解】

【例1-3】一個80V，64W電阻器，正常工作通過的電流是多少？分別接到220V和40V的直流電壓源上，結果如何？【解】

23【例1-2】一個220伏的電爐，通過電流5.5安，問其電81如果接到220V的電源上，220V>80V，電阻器不能長期工作，會燒壞。如果接到40V的電源上，因為電阻消耗的功率與電阻電壓的平方成正比，則電阻消耗的功率為24如果接到220V的電源上，220V>80V，電阻器不能長82【例1-4】求例1-1中的電壓，，其中，。【解】根據歐姆定律得

電壓的數值為正，表明電壓的實際方向與假定的參考方向一致，即b點電位高于d點電位。電壓的數值為負，表明電壓的實際方向與假定的參考方向相反，即b點電位高于c點電位，或者說電壓的實際方向由b點指向c點。dI2圖1.2.2例1-2-1的圖cbaR3R2R1I3I125【例1-4】求例1-1中的電壓，83理想電壓源

理想電壓源的定義：如果一個二端元件接到任一電路后，其兩端的電壓總能保持規定的值us，而與通過它的電流大小無關，稱此二端元件為理想電壓源。不隨時間變化的直流電壓源稱為恒壓源，用Us表示。1.3.2理想有源元件26理想電壓源理想電壓源的定義：如果一個二端元件84恒壓源的外特性是一條與電流軸平行的直線，如圖1.9所示。

實際的電壓源本身有內電阻，要消耗功率，其兩端的電壓不能保持規定的值。實際的電壓源可以看成是理想電壓源與一個電阻的串聯。

u圖1.9恒壓源的伏安特性曲線US0i27恒壓源的外特性是一條與電流軸平行的直線，如圖1.9所示當時，。否則電壓源內電阻的影響不能忽略。85如圖1.10所示，電阻R兩端的電壓就是電壓源的輸出電壓U（即電源端電壓），電阻R與電源內電阻R0串聯。圖1.10實際電源電路IUSR0RU電源內部消耗的功率。電源產生的功率電源輸出的功率當時，862.理想電流源

理想電流源的定義：如果一個二端元件接到任一電路后，該元件能夠對外電路提供規定的電流，而與其兩端的電壓無關，該二端元件稱為理想電流源。不隨時間變化的直流電流源稱為恒流源，用表示。292.理想電流源理想電流源的定義：如果一87恒流源的外特性為一條與電壓軸平行的直線，如圖1.3.4所示。IS圖1.11恒流源的伏安特性曲線0iu圖1.12實際電流源ISR0RI實際的電流源可以看成是理想電流源與一個電阻的并聯，如圖1.3.5所示。當時，。否則電流源內電阻的影響不能忽略。30恒流源的外特性為一條與電壓軸平行的881.4電路的狀態及電氣設備的額定值1.4.1通路狀態通路時，電源向負載提供電能，電源處于有載狀態。

311.4電路的狀態及電氣設備的額定值1.4.1通891.4.2斷路狀態

如圖1.13所示，當開關S打開時，電路中電流為零，稱電路處于斷路（或開路）狀態。特點：321.4.2斷路狀態如圖1.13所示90

當某一部分電路的兩端用電阻可以忽略不計的導線或開關連接起來，使得該部分電路中的電流全部被導線或開關所旁路，這一部分電路所處的狀態稱為短路或短接。baR1圖1.14短路ER0I

R2S1.4.3短路狀態33當某一部分電路的兩端用電阻可以忽略不計的導91如圖1.14所示，當開關S閉合的時候，電阻被短路，電阻兩端電壓為零。a點和b點直接相連，這稱為電源短路。短路的特點為被短路的元件兩端電壓為零。產生短路的原因往往是由于絕緣損壞或接線不慎，因此經常檢查電氣設備和線路的絕緣情況是一項很重要的安全措施。此外，還可在電路中接入熔斷器或自動斷路器。34如圖1.14所示，當開關S閉合的時候，電阻被短路，電阻921.4.4電氣設備的額定值

任何一個電氣元件或設備，為了達到最好的技術經濟效能，制造廠對它的工作能力、運用性能和使用條件都要用一組技術數據來加以限制和規定，這些技術數據就稱為額定值。

額定電壓、額定電流、額定功率分別用、、表示。351.4.4電氣設備的額定值任何一個931.5基爾霍夫定律基爾霍夫定律是分析計算電路的基本定律，又分為：基爾霍夫電流定律基爾霍夫電壓定律361.5基爾霍夫定律基爾霍夫定律是分析計算電路的基本94支路：流過同一電流的分支稱為一條支路。圖1.15中共有三條支路。節點：三條或三條以上支路的連接點稱為節點。如圖1.15所示，圖中共有兩個節點：a，b。圖1.15支路、節點、回路US1US2R1R2bdacR3回路：電路中由若干條支路組成的閉合路徑稱為回路。圖1.15中有三個回路：abca，adba和cadbc。網孔：未被其他支路分割的單孔回路稱為網孔。圖1.15中有兩個網孔：cabc，adba。37支路：流過同一電流的分支稱為一條支路。圖1.15中共有951.5.1基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律（Kirchhoff’sCurrentLaw，縮寫為KCL）。可敘述為：在任一瞬時，流向某一節點的電流之和應該等于由該節點流出的電流之和。圖1.16基爾霍夫電流定律示例i4i3i2i5i1或即381.5.1基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律（Kir96基爾霍夫電流定律通常用于節點，但也可推廣于包圍幾個節點的任一假設的閉合面上。如圖1.17所示晶體管中，對點劃線所示的閉合面來說，三個電極電流的代數和等于零圖1.17晶體管ibicieecb39基爾霍夫電流定律通常用于節點，但也可推廣于包圍幾個節點的97【例1-5】在圖1.18所示電路中，已知IS＝5A，I1＝3A，I3＝-1A，求I4。圖1.18例1-5圖R1US

I4I2R3I3R2I1ISab【解一】對節點a對節點b【解二】假想一個閉合面包圍a、b節點40【例1-5】在圖1.18所示電路中，已知IS＝5A，981.5.2基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律常寫成KVL（Kirchhoff’sVoltageLaw），任一時刻，對于任一電路中的任一閉合回路，沿任意給定繞行方向，組成該回路的所有支路電壓的代數和等于零。KVL也可以理解為：對于電路中的任一閉合回路，沿任意給定的繞行方向，在這個方向上的電位降之和應該等于電位升之和。411.5.2基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓99圖1.19中給出了某電路的一個回路，設順時針方向為繞行方向，按圖中給定的各個元件電壓的參考方向，并且規定電位降取正號，電位升取負號，則圖1.19基爾霍夫電壓定律示例UR2US1UR1US2UR3或：42圖1.19中給出了某電路的一個回路，設順時針方向為繞行100KVL定理的推廣：可將KVL推廣應用于任何一個假想閉合的一段電路。如圖1.20所示電路，求a點和c點間的電壓。圖1.20虛擬回路abcusuR1uLuR2uCuac假想abca為一個閉合回路，設繞行方向為順時針，如圖中虛線所示，運用KVL得43KVL定理的推廣：如圖1.20所示電路，求a點和c點間101【例1-6】有一閉合回路如圖1.21所示，已知Uab＝3V，Ubc＝9V，Uad=7V，US=12V，求電壓Ubd，Udc。321圖1.21例1-6的電路abcdUabUbcUadUdcUbdUS【解】回路1中運用KVL，繞行方向為順時針則：求解電壓Udc，可以在不同的回路中求解。解法一：在回路2中運用KVL，則解法二：在回路3中運用KVL，則44【例1-6】有一閉合回路如圖1.21所示，已知Uab102【特別提示】

◆基爾霍夫定律給各支路電流和電壓以嚴格的制約,但它并不涉及電路元件的性質。電路中可以有電阻、電容、電感以及電源等電路元件，可以是線性元件，也可以是非線性元件，基爾霍夫定律都適用。◆基爾霍夫定律反映了由于電路結構所引起的電流間和電壓間的相互制約關系。這種關系稱為網絡結構的約束，它與各元件自身的電壓電流約束在一起，成為電路分析的兩個基本關系。

45【特別提示】

◆基爾霍夫定律給各支路電流和電壓以嚴格的制103【例1-7】如圖1.22所示，，，

,求電流及電壓源和電流源的功率，并說明是起電源作用還是起負載作用。圖1.22例1-7電路R2I1U1U2USISR1I2【解】由KCL有在左網孔中運用KVL由歐姆定律得由（1）（2）（3）（4）解得：（1）（2）（3）（4）