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第一讲

教学章节：第一章电路和电路元件1.1～1.2电路与电路模型，电路的基本物理量

教学要求：1、熟悉强电和弱电电路；2、掌握电路元件及其模型；3、掌握电流、电压及

其参考方向；4、了解功率正负的含义；5、掌握电阻、电感和电容元件的伏安特性。

教学重点：电路元件及其模型，电流、电压及其参考方向，电阻、电感和电容元件的伏

安特性。

教学难点：电流、电压及其参考方向；电感和电容元件的伏安特性。

教学方法与手段：启发式讲授，讨论发言，多媒体，板书。

教学内容与进程：

一、引入：电路

1.电路及其组成

电源——中间环节——负载

2.电路的作用

①传输、分配、转换电能；--能量领域-“强电”电路

①传送、处理、储存信号。--信息领域-“弱电”电路

二、电路元件和电路模型

电路模型：从实际电路中抽象出来的、由理想元件组成的电路。

理想元件是假想元件，具有单一的电磁性质，具有精确的定义与相应的数学模型。

理想电阻、理想电感、理想电容

三、电流、电压及其参考方向

1、电流及其参考方向dq

i

①电流的定义：单位时间内通过导体横截面的电荷量。dt

直流电流和交流电流

①电流的实际方向与参考方向：

正电荷移动的方向为电流的实际方向。为计算而假设的方向，称为参考方向。

参考方向可以任意设定。参考方向可以用箭头表示，也可以用双下标表示，如Iab。

电流的参考方向与实际方向相同，电流为正值；与实际方向相反则为负值。

例：设下图电流表达式为i10cos(314t)A

判断t为0.001s和0.006s时的电流实际方向。

2、电压及其参考方向

（1）电压的定义：电场力把单位正电荷从a点移动倒b点所做的功，称为a、b两点之间

的电压，即dW

u

dq

dW0时，u0，说明a点电位高于b点电位，正电荷在移动过程中失去能量；

dW0时，u0，说明a点电位低于b点电位，正电荷在移动过程中获得能量。

在国际单位制中，电压的单位为伏[特]（用V表示）。

（2）电压的实际方向与参考方向

电压的实际方向规定为高电位点指向低电位点，即电压降的方向。进行电路分析时，需

要设置电压的参考方向。参考方向可以用正负极性表示，也可以用双下标表示，

如uab。实际方向与参考方向相同电压为正值，反之为负值。

（3）关联参考方向与非关联参考方向

若未说明，电压电流均为关联参考方向。

（4）电位

在电路中任选一点作为参考点，该点电位为零。电路中任意一点的电位就是该点到参考

点的电压，并设参考点为电压的参考负极。两点之间的电压就是两点之间的电位差。参

考点可以任意选择，但只能有一个。参考点不同，各点的电位也将不同。

四、电路功率

当u、i为关联参考方向时，功率的计算为pui

若p0，元件或电路在吸收功率，等效为负载；若p0，元件或电路在发出功率，等效

为电源。

1.2电阻、电感和电容元件五、电阻元件

伏安特性u=Ri

在任一时刻，电阻上的电压只取决于这一时刻流过的电流，与以前的电流大小无关。

2

功率puiRi2uGu2

R

电阻是一个纯耗能元件。实际电阻元件是有额定功率的。消耗的功率不允许超过额定值，

否则元件有损坏的危险。有线性电阻和非线性电阻。

六、电感元