第1章电路分析基础 电工电子技术的应用离不开电路。电路由电路元件构成。本章着重介绍电路的基本概念、 常用电路元件、电路的基本定律和电路常用的分析方法,为学习各种类型的电工电子电路建立必 要的基础。 11电路的基本概念 111电路及电路模型 1.电路的组成和作用 从日常生活和生产实践可以体会到,要用电一般要用导线、开关等将电源和用电设备或用电 器连接起来,构成一个电流流通的闭合路径。这就是所谓电路。 电路的形式是多种多样的,但从电路的本质来说,其组成都有电源、负载、中间环节三个最基 本的部分。例如图1-1所示的手电筒电路中,电池把化学能转换成电 能供给灯泡,灯泡却把电能转换成光能作照明之用。凡是将化学能、机 械能等非电能转换成电能的供电设备,称为电源,如干电池、蓄电池和 发电机等;凡是将电能转换成热能、光能、机械能等非电能的用电设备,要池 称为负载,如电热炉、白炽灯和电动机等;连接电源和负载的部分,称为 引 中间环节,如导线、开关等。 电路的种类繁多,但从电路的功能来说,主要分为两个方面:其 图1-1手电筒电路 实现电能的传输和转换(如电力工程,它包括发电、输电、配电、电力拖动、电热、电气照明、以及 交、直流电之间的整流和逆变等等。);其二进行信号的传递与处理(如信息工程,它包括语言、文 字、音乐、图像的发射和接收、生产过程中的自动调节、各种输入数据的数值处理、信号的存储等 等。)。电路的作用不同,对其提出的技术要求也不同,前者较多的侧重于传输效率的提高,后者 多侧重于信号在传递过程中的保真、运算的速度和抗干扰等。 2.理想元件和电路模型 电路的功能虽然只有两个方面,但是实际电路的类型以及工作时发生的物理现象则是千差 万别的。我们不可能也没有必要去探讨每一个实际电路,而只需找出它们的普遍规律。为此,我 们把实际电路的元件理想化,忽略其次要的因素用以反映它们主要物理性质的理想元件来代替。 这样由理想元件组成的电路就是实际电路的电路模型,它是对实际电路物理性质的高度抽象和 概括。 用于构成电路的电工、电子元器件或设备统称为实际电路元件,简称实际元件。实际元件的 物理性质,从能量转换角度看,有电能的产生、电能的消耗以及电玚能量和磁场能量的储存。用第 1 章 电 路 分 析 基 础 电工电子技术的应用离不开电路。电路由电路元件构成。本章着重介绍电路的基本概念、 常用电路元件、电路的基本定律和电路常用的分析方法, 为学习各种类型的电工电子电路建立必 要的基础。 1 .1 电路的基本概念 1 .1 .1 电路及电路模型 1 . 电路的组成和作用 从日常生活和生产实践可以体会到,要用电一般要用导线、开关等将电源和用电设备或用电 器连接起来,构成一个电流流通的闭合路径。这就是所谓电路。 电路的形式是多种多样的,但从电路的本质来说, 其组成都有电源、负载、中间环节三个最基 图 1 - 1 手电筒电路 本的部分。例如图 1 - 1 所示的手电筒电路中, 电池把化学能转换成电 能供给灯泡,灯泡却把电能转换成光能作照明之用。凡是将化学能、机 械能等非电能转换成电能的供电设备, 称为电源, 如干电池、蓄电池和 发电机等;凡是将电能转换成热能、光能、机械能等非电能的用电设备, 称为负载,如电热炉、白炽灯和电动机等;连接电源和负载的部分, 称为 中间环节,如导线、开关等。 电路的种类繁多,但从电路的功能来说, 主要分为两个方面: 其一 实现电能的传输和转换( 如电力工程, 它包括发电、输电、配电、电力拖动、电热、电气照明、以及 交、直流电之间的整流和逆变等等。) ; 其二进行信号的传递与处理 ( 如信息工程, 它包括语言、文 字、音乐、图像的发射和接收、生产过程中的自动调节、各种输入数据的数值处理、信号的存储等 等。) 。电路的作用不同,对其提出的技术要求也不同, 前者较多的侧重于传输效率的提高, 后者 多侧重于信号在传递过程中的保真、运算的速度和抗干扰等。 2 . 理想元件和电路模型 电路的功能虽然只有两个方面,但是实际电路的类型以及工作时发生的物理现象则是千差 万别的。我们不可能也没有必要去探讨每一个实际电路,而只需找出它们的普遍规律。为此, 我 们把实际电路的元件理想化,忽略其次要的因素用以反映它们主要物理性质的理想元件来代替。 这样由理想元件组成的电路就是实际电路的电路模型, 它是对实际电路物理性质的高度抽象和 概括。 用于构成电路的电工、电子元器件或设备统称为实际电路元件, 简称实际元件。实际元件的 物理性质,从能量转换角度看, 有电能的产生、电能的消耗以及电场能量和磁场能量的储存。用 · 1 ·