第一章+电路的基本概念和基本定律(答案)
第一章 电路的基本概念和基本定律
本章是学习电工技术的理论基础，介绍了电路的基本概念和基本定律：主要包括电压、电流的参考方向、电路元件、电路模型、基尔霍夫定律和欧姆定律、功率和电位的计算等。
主要内容： 1．电路的基本概念
（1）电路：电流流通的路径，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成的系统。
（2）电路的组成：电源、中间环节、负载。
（3）电路的作用：①电能的传输与转换；②信号的传递与处理。 2．电路元件与电路模型
（1）电路元件：分为独立电源和受控电源两类。 ①无源元件：电阻、电感、电容元件。 ②有源元件：分为独立电源和受控电源两类。
（2）电路模型：由理想电路元件所组成反映实际电路主要特性的电路。它是对实际电路电磁性质的科学抽象和概括。采用电路模型来分析电路，不仅使计算过程大为简化，而且能更清晰地反映该电路的物理本质。
（3）电源模型的等效变换
①电压源与电阻串联的电路在一定条件下可以转化为电流源与电阻并联的电路，两种电源之间的等效变换条件为：0R I U S S =或0
R U I S
S =
②当两种电源互相变换之后，除电源本身之外的其它外电路，其电压和电流均保持与变换前完全相同，功率也保持不变。
3．电路的基本物理量、电流和电压的参考方向以及参考电位 （1）电路的基本物理量包括：电流、电压、电位以及电功率等。
（2）电流和电压的参考方向：为了进行电路分析和计算，引入参考方向的概念。电流和电压的参考方向是人为任意规定的电流、电压的正方向。当按参考方向来分析电路时，得出的电流、电压值可能为正，也可能为负。正值表示所设电流、电压的参考方向与实际方向一致，负值则表
示两者相反。当一个元件或一段电路上的电流、电压参考方向一致时，称它们为关联参考方向。
一般来说，参考方向的假设完全可以是任意的。但应注意：一个电路一旦假设了参考方向，在电路的整个分析过程中就不允许再作改动。
（3）参考电位：人为规定的电路种的零电位点。电路中某点的电位就是该点与参考点之间的电压，而电压是两点之间的电位差。电位是相对的，与电位参考点的选取有关；电压是绝对的，与电位参考点的选取无关。
4．电功率及元件性质的判断
（1）电功率：元件上的电功率等于该元件两端的电压与通过该元件电流的乘积。
电压、电流取关联参考方向时，P = UI或p=ui；
电压、电流取非关联参考方向时，P = -UI或p=-ui
注意引入了参考方向后电压电流本身有正负号。
（2）元件性质的判断
根据电压和电流的实际方向确定某一元件是电源还是负载，即：
若U、I 实际方向相反，即电流从“+”端流出，说明元件发出功率，是电源。
若U、I 实际方向相同，即电流从“-”端流出，说明元件吸收功率，是负载。
5．电路的基本定律
（1）欧姆定律：电阻元件上电流与电压的关系。
U、I为关联参考方向时，U = RI
U、I为非关联参考方向时，U = -RI
在分析电路元件上的电流、电压关系时，一般采用关联参考方向。
（2）基尔霍夫定律：包括电压定律（KVL）和电流定律(KCL)。
①KCL：对电路中的任一结点，在任一瞬时，流入该结点的电流之和等于流出该结点的电流之和。
②KVL：在任一瞬时，从回路中任一点出发，沿回路绕行一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。
KVL和KCL用于任意时刻、任意性质的元件、任意变化的电流和电压，两定律只与电路结构有关。
[练习与思考]解答
1-1-1 U ab是否表示a端的电位高于b端的电位？
解：不一定。U ab表示a、b两点之间电压的参考方向为由a指向b，即a 点的参考极性为“+”，b点的参考极性为“—”。如果U ab>0，则意味着a点实际电位高于b点；如果U ab<0，则意味着a
点实际电位低于b 点；
1-1-2 下图1-9a 所示是一电池电路，当U =3V ，E =5V 时，该电池作电源(供电)还是作负载(充电)用？图1-9b 也是一电池电路，当U =5V ，E =3V 时，则又如何？
解：根据图1-9a 所示的电路，A A R U E I 123
5=-=-=
，电流I 的实际方向是从电池E 的正极流出，因此它实际起到电源的作用（供电）。
根据图1-9 b 所示的电路，得到A A R E U I 12
3
5=-=-=
,电流的实际方向从电池E 的正极流入，因此它实际起到负载的作用（充电）。
E
E
(a) (b)
图 1-9 练习与思考1-1-2图
1-1-3 某白炽灯的电压为220V ，功率为100W ，问该白炽灯电阻是多大？此时电流是多大？
解：Ω==4841002202R A I 455.0220
100
≈= 1-1-4 根据日常观察，电灯在深夜时要比黄昏时亮一些，为什么？
解：黄昏时候并联于电源的负载多，在线路等效电阻上产生的损耗压降就大，发电机输出电压一定时，用户端实际获得的电压就要降低，因此电灯要暗一些。深夜时候并联于电源的负载少，线路上的损耗压降低，用户端实际获得的电压比黄昏时候高，因此电灯相对要亮一些。
1-2-1 当线圈两端的电压为零时，线圈中有无储能？当通过电容器的电流为零时，电容器中有无储能？
解：线圈两端电压为零，意味着其中流过的电流的变化率为零，但电流不一定为零，21
2
Li 就是电感元件中的磁场能量；电容器中的电流为零，说明其两端电压的变化率为零，但电
压不一定为零，21
2
Cu 就是电容元件中的电场能量。
1-2-2如果电感元件的电压电流选取关联参考方向，其电压与电流的关系式为u=Ldi/dt 。但如果选为非关联参考方向，这一关系式还成立吗？功率应如何表示？
解：如果电压、电流取非关联参考方向，则u=-Ldi/dt ，功率p=-ui 。 1-2-3 试求一个10μF 的电容元件充电到10V 时的电荷及其储存电能。
解： 46
101010
10--=??==Cu q 库 W=21
2
Cu =26220101021???-=0.242焦
1-2-4 一个理想电压源向外电路供电时，若再并联一个电阻，这个电阻是否会影响原来外电路的响应情况？而一个理想电流源向外电路供电时，若再串联一个电阻，这个电阻是否会影响原来外电路的响应情况？
解：均不影响原来外电路的响应情况。
1-3-1 结点示意图如图1-30所示，已知I 1、I 2的数值为正值，试问I 3的数值为正还是为负，为什么？
解：由KCL 得I 1+I 2+I 3=0，I 1、I 2的数值为正值，则I 3的数值为负。 1-3-2 求图1-31中bc 两点间的电压U bc 。
解：根据图1-31得， ad 间2Ω电阻的电流为零，所以Uad=0 由推广的KVL 定律得
Uab+Uad+Ubc=Udc 即10+0+Ubc=3 所以U bc = -7V 。
3V
2Ω
图1-30 练习与思考1-3-1图 图1-31 练习与思考1-3-2图
1-4-1 图1-37所示电路中，若增加电位器R P 的数值，则A 点电位与灯R L 的亮度将如何变化？ 解：Is 是理想电流源，增加电位器R P 的数值，电路中的电流不变，所以灯R L 的亮度不变。由于电路中的电流不变，但电阻值变大，所以A 点电位升高。
R L
A
图1-37 练习与思考1-4-1图 图1-38 练习与思考1-4-2图
1-4-2
计算图1-38电路中A 点的电位。 解：V A =20V 30101=+?
习题解答
1-1 在图1-39所示的电路中，若I 1=4A ，I 2=5A ，请计算I 3、U 2的值；若I 1=4A ，I 2=3A ，请计算I 3、U 2、U 1的值，判断哪些元件是电源？哪些是负载？并验证功率是否平衡。
解：对节点a 应用KCL 得 I 1+ I 3= I 2 即4+ I 3=5, 所以 I 3=1A 在右边的回路中，应用KVL 得6?I 2+20?I 3= U 2，所以U 2=50V 同理，若I 1=4A ，I 2=3A ，利用KCL 和KVL 得I 3= -1A ，U 2= -2V 在左边的回路中，应用KVL 得20?I 1+6?I 2= U 1，所以U 1=98V 。 U 1，U 2都是电源。
电源发出的功率：P 发= U 1 I 1+ U 2 I 3=98?4+2=394W 负载吸收的功率：P 吸=202
1I +622I +202
3I =394W 二者相等，整个电路功率平衡。
1-2 有一直流电压源，其额定功率P N =200W ，额定电压U N =50V ，内阻R o =0.5Ω，负载电阻R L 可以调节，其电路如图1-40所示。试求：⑴额定工作状态下的电流及负载电阻R L 的大小；⑵开路状态下的电源端电压；⑶电源短路状态下的电流。
解：⑴A U P I N N N 450200===
Ω===5.124
50
N N L I U R ⑵ =?+==0R I U U U N N S OC 50+4?0.5 = 52V ⑶ A R U I S SC 1045
.052
0===
图1-39 习题1-1图 图1-40 习题1-2图
1-3 一只110V 、8W 的指示灯，现在要接在220V 的电源上，问要串多大阻值的电阻？该电阻的瓦数为多大？
解：若串联一个电阻R 后，指示灯仍工作在额定状态，电阻R 应分去110V 的电
压，所以阻值Ω==5.151281102
R
该电阻的瓦数W R
P R 81102
==
1-4 图1-41所示的电路是用变阻器R P 调节直流电机励磁电流I f 的电路。设电机励磁绕组的电阻为315Ω，其额定电压为220V ，如果要求励磁电流在0.35～0.7A 的范围内变动，试从下列四个电阻中选用一个合适的变阻器：
⑴1000Ω 0.5A ； ⑵350Ω 0.5A ；⑶200Ω 1A ；⑷350Ω 1A ； 图1-41 习题1-4图
解：要求励磁电流在0.35～0.7A 的范围内变动，则应有
7.0315220
35.0≤+≤
P
R
则 Ω-≥≥714.06.313P R 取 Ω≥≥0314P R
同时变阻器中允许通过的电流最大值不小于0.7A 综上所以选择第四个变阻器。
1-5有一电感元件，L =2H ，电压u 的波形如图1-42b 所示，已知i (0)=0，求t 在0到3秒期间的电流i ，并画出波形图。
e L
(a) (b)
图1-42 习题1-5图
解：dt
di L u = ?=
t
d u L
i 0)(1ξξ
?????????
≤<≤<-≤≤=32,2
121,)2
1
23(10,t A t A t t tA i
电流i 的波形图如下图所示：
1-6有一电容元件，C =2μF ，电路中电压u C 的波形如图1-43b 所示，已知u C =20exp(-t)V ，求i C ，并画出其波形图。
(a) (b)
图1-43 习题1-6图
解：dt
du C
i C ==A e t
μ--40 波形图如下图所示：
1-7 某照明电路中已知电源的电动势E =220V ，内阻R =0.2Ω，线路电阻R l =0.3×2Ω，负载为一只额定值为220V 、100W 的白炽灯，试求：
⑴电源端电压及电灯的实际工作电压、功率及电源总电流；
⑵若将电灯两端再并联接上一只额定值为220V 、2kW 的电阻炉时，求此时的电
源端电压及电灯的实际工作电压、功率及电源总电流；
⑶负载总功率P 。当负载增大时，总的负载电阻、线路中电流、负载功率、电源端及负载端的电压如何变化？
解：⑴白炽灯电阻 Ω==484100
2202
L R
电路中的电流 A I 45.0484
6.02.0220
≈++=
电源端电压 V I U 07.218)4846.0(=?+=
电灯的实际工作电压 V I U 8.217484
=?=灯 电灯的实际功率 W I P 01.984842=?=灯
⑵电阻炉的阻值 Ω==2.242000
2202
1R
电路中的电流 A I 22.92
.24//4846.02.0220
≈++=
电源端电压 V I U 05.218)2.24//4846.0(=?+= 电灯的实际工作电压 V I U 52.2122.24//484=?=灯 电灯的实际功率 W R U P L
31.932==
灯
灯
⑶负载总功率 W P 062.19592
.2452.21231.932
=+
= 当负载增大时，线路中电流、负载功率变大；总的负载电阻变小；电源端及负载端的电压基本不变。
1-8某电流源的电激流I S =10A ，内阻为200Ω，求负载电阻为20Ω时的端电压，若负载电阻为200Ω，则端电压又为多少？
解：当负载为20Ω时的端电压U=
V 8.1811020
20020
200=?+?
若负载电阻为200Ω，则端电压U=V 100010100=?
1-9 求图1-44所示电路中电阻的电流及其两端的电压，并求图1-44a 中电压源的电流及图1-44 b 中电流源的电压，判断两图中的电压源和电流源分别起电源作用还是负载作用。
解：图1-44a 中，A I R 2=，V U R 2=，电压源的电流A I 2=。电压源起电源作用，电流源也起电源作用。
图1-44b 中，A I R 1=，V U R 1=，电流源的电压V U 1=。电压源起负载作用，电流源起电源作用。
1-10 图1-45中，已知I = 4A ，I 1=1A ，I 4=2A ，试求电流I 2，I 3，I 5和I 6。 解：由KCL 得，I 6 = I = 4A
I 2+ I 4= I 6，则I 2=2A I 1+ I 3= I ， 则I 3=3A I 5+ I 2= I 1，则I 5= -1A
(a) (b)
图1-44 习题1-9图 图1-45 习题1-10图
1-11 求图1-46所示电路中通过电压源的电流I 2、电流源两端的电压及电压源和电流源的功率。
解： 62
10
2=+
I ，则I 2=1A 电流源两端的电压 V U 341046=+?=
P 电流源=W 204346=?- P 电压源=W 10110=?
1-12 图1-47所示电路中，求U 1、U 2及电流源、电压源各自的功率。 解： V U 62)23(2321=--?+?= V U 10252)23(22-=?---?= 电流源的功率 W U P A 20222-=?= W U P A 18313-=?-=
电压源的功率 W P V 2)23(22-=-?-=
2
5Ω
图1-46 习题1-11图图1-47 习题1-12图
1-13用等效变换法求图1-48的等效电源。
（a）(b) (c)
图1-48 习题1-13图
解：根据等效变换的方法可求出上面电路的等效电源见下图：
1-14 电路如图1-49所示，试用电压源和电流源等效变换的方法计算电流I。
I
2
2Ω
图1-49 习题1-14图
解：等效电路如下图：
所以： A I 32
2117
65=+++++=
1-15 在图1-50所示的电路中，求a 、b 两点的电位。如果将a 、b 两点直接短接，则电路的工作状态是否改变？
解：V V a 3)3//3(2=?= V V b 362
//211
=?+=
由于a 、b 两点等电位，所以将a 、b 两点直接短接，电路的工作状态不会改变。
图1-50 习题1-15图 图1-51 习题1-16图
1-16 图1-51所示的电路中，已知U 1=U 2=12V ，R 1=2Ω，R 2=4Ω，R 3=10Ω。以b 点为电位参考点，画出其简化电路并求a 点电位V a 。
解：简化电路如下图所示：
图1-52 简化电路图
法1：在图1-51中，由KCL 和KVL 得：321i i i =+
0222111=+-+U R i R i U 022233=+-R i U R i
解得：A i 17
63-
= V i V a 17
60103-
== 法2：在图1-52中，由KCL 得：321i i i =+
所以
3
211212R V R V R V a
a a =-+-- 解得：V V a 17
60
-
= 法3：由弥尔曼定理：V U ab 176010
14121412212-=+++-
=
而b 点为电位参考点，所以 V V a 17
60
-=
电路的基本概念
精心整理 图1-2手电筒的电路原理图 第一章 电路的基本概念 序号 内 容 学 时 1 绪论 0.5 2 第一节 电路 1 3 第二节 电流和电压 4 第三节 电阻 1 5 第四节 部分欧姆定理 6 第五节 电能和电功率 1.5 7 本章小结与习题 8 本章总学时 4 第一节 电 路 一、电路的基本组成 ．什么是电路 电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式联接起来的总体，为电流的流通提供了路径。 电路的基本组成 电路的基本组成包括以下四个部分： 电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。 负载(耗能元件)：使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。 (3)控制器件：控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。 联接导线：将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等)。3．电路的状态 (1)通路(闭路)：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。 (2)开路(断路)：电路中没有电流通过，又称为空载状态。 (3)短路(捷路)：电源两端的导线直接相连接，输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。 二、电路模型(电路图) 图1-1简单的直流电路 1．电路的基本组成、电路的三种工作状态和额定电压、 电流、功率等概念。 2．掌握电流、电压、电功率、电能等基本概念。 3．掌握电阻定律、欧姆定律、焦尔定律，了解电1．了解电路的三种工作状态特点。 2．理解理想元件与电路模型、线性电阻与非线性电阻的概念。
第章 电路的基本概念与基本定律()
第1章电路的基本概念与基本定律 一、填空题: 1. 下图所示电路中，元件消耗功率200W P=，U=20V,则电流I为 10 A。 2. 如果把一个24伏的电源正极作为零参考电位点，负极的电位是_-24___V。 3．下图电路中，U = 2 V，I = 1 A 3 A，P 2V = 2 W 3 W ， P 1A = 2 W，P 3Ω = 4 W 3 W，其中电流源（填电流源或电压源）在发出功 率，电压源（填电流源或电压源）在吸收功率。 U 4. 下图所示中，电流源两端的电压U= -6 V，电压源是在发出功率 5．下图所示电路中，电流I＝ 5 A ，电阻R＝ 10 Ω。 B C 6．下图所示电路U=___-35 ________V。 7．下图所示电路，I=__2 __A，电流源发出功率为_ 78 ___ W，电压源吸收功率20 W。 8. 20. 下图所示电路中，根据KVL、KCL可得U＝2 V，I 1＝ 1 A，I 2 ＝ 4 A ；电流源的 功率为 6 W；是吸收还是发出功率发出。2V电压源的功率为 8 W，是吸收还是发出功率吸收。 9．下图所示的电路中，I 2= 3 A，U AB = 13 V。 10．电路某元件上U = －11 V，I = －2 A，且U 、I取非关联参考方向，则其吸收的功率是22 W。 11. 下图所示的电路中，I1= 3 A，I2= 3 A，U AB= 4 V。 12．下图所示的电路中，I= 1 A；电压源和电流源中，属于负载的是 电压源。 13. 下图所示的电路中，I=-3A；电压源和电流源中，属于电源的是电流源。
14．下图所示的电路，a 图中U AB 与I 之间的关系表达式为 155AB U I =+ ；b 图中U AB 与I 之间 的关系表达式为 510 AB U I =- 。 a 图 b 图 15. 下图所示的电路中，1、2、3分别表示三个元件，则U = 4V ；1、2、3这三个元件中，属于电源的是 2 ，其输出功率为 24W 。 16．下图所示的电路中，电流I= 6 A ，电流源功率大小为 24 W ，是在 发出 （“吸收”，“发出”）功率。 17. 下图所示的电路中，I= 2 A ，5Ω电阻消耗的功率为 20W W ，4A 电流源的发出功率为 40 W 。 18．下图所示的电路中，I= 1A A 。 19. 下图所示的电路中，流过4Ω电阻的电流为 0.6 A ，A 、B 两点间的电压为 5.4 V ， 3Ω电阻的功率是 3 W 。 20. 下图所示电路，A 点的电位V A 等于 27 V 。 21．下图所示的电路中，（a ）图中Uab 与I 的关系表达式为3AB U I =- ，(b) 图中Uab 与I 的关系 表达式为 103AB U I =+ ，(c) 图中Uab 与I 的关系表达式为 62 AB U I =+，（d ）图中Uab 与I 的关系表达式为 62 AB U I =+ 。 （a ） (b) (c) （d ） 22. 下图中电路的各电源发出的功率为Us P = 0W ， Is P = 8W 。 23. 额定值为220V 、40W 的灯泡，接在110V 的电源上，其功率为 10 W 。 二、选择题： 1. M Ω是电阻的单位，1M Ω=（ B ）Ω。 A.103 B.106 C. 109 D. 1012 2.下列单位不是电能单位的是（ B ）。 A.W S ? B.kW C.kW h ? D.J 3. 任一电路，在任意时刻，某一回路中的电压代数和为0，称之为（ B ）。 A.KCL B.KVL C.VCR D.KLV 4. 某电路中，B 点电位-6V ，A 点电位-2V ，则AB 间的电压U AB 为（ C ）。 A.-8V B.-4V C.4V D.8V 5. 下图电路中A 点的电位为（ D ）V 。
第1章-电路基本概念与基本定律
第1章 电路的基本概念与基本定律 一、填空题: 1. 下图所示电路中，元件消耗功率200W P ，U=20V,则电流I 为 10 A 。 + U 2. 如果把一个24伏的电源正极作为零参考电位点，负极的电位是_-24___V 。 3．下图电路中，U = 2 V ，I = 1A 3 A ，P 2V = 2W 3 W ， P 1A = 2 W ，P 3Ω = 4 W 3 W ，其中 电流源 （填电流源或电压源）在发出功率， 电压源 （填电流源或电压源）在吸收功率。 U 4. 下图所示中，电流源两端的电压U= -6 V ，电压源是在 发出功率 5．下图所示电路中，电流I ＝ 5 A ，电阻R ＝ 10 Ω。 B C
6．下图所示电路U=___-35 ________V。 7．下图所示电路，I=__2 __A，电流源发出功率为_ 78 ___ W，电压源吸收功率20 W。 8. 20.下图所示电路中，根据KVL、KCL可得U＝2 V，I1＝1 A，I2＝4 A ；电流源的功率为6 W；是吸收还是发出功率发出。2V电压源的功率为 8 W，是吸收还是发出功率吸收。 V 4 9．下图所示的电路中，I2= 3 A，U AB= 13 V。 10．电路某元件上U = －11 V，I = －2 A，且U 、I取非关联参考方向，则其吸收的功率是22 W。 11. 下图所示的电路中，I1= 3 A，I2= 3 A，U AB= 4 V。
12．下图所示的电路中，I= 1 A ；电压源和电流源中，属于负载的是 电压源 。 8V 13. 下图所示的电路中，I= -3A ；电压源和电流源中，属于电源的是电流源 。 8V 14．下图所示的电路，a 图中U AB 与I 之间的关系表达式为 155AB U I =+ ；b 图中U AB 与I 之间的关系表达式为 510 AB U I =- 。 5Ω Ω I I A B B A 10V a 图 b 图 15. 下图所示的电路中，1、2、3分别表示三个元件，则U = 4V ；1、2、3这三个元件中，属于电源的是 2 ，其输出功率为 24W 。
最新电工技术第一章 电路的基本概念和基本定律习题解答
第一章 电路的基本概念和基本定律 本章是学习电工技术的理论基础，介绍了电路的基本概念和基本定律：主要包括电压、电流 的参考方向、电路元件、电路模型、基尔霍夫定律和欧姆定律、功率和电位的计算等。 主要内容： 1．电路的基本概念 （1）电路：电流流通的路径，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成 的系统。 （2）电路的组成：电源、中间环节、负载。 （3）电路的作用：①电能的传输与转换；②信号的传递与处理。 2．电路元件与电路模型 （1）电路元件：分为独立电源和受控电源两类。 ①无源元件：电阻、电感、电容元件。 ②有源元件：分为独立电源和受控电源两类。 （2）电路模型：由理想电路元件所组成反映实际电路主要特性的电路。它是对实际电路电 磁性质的科学抽象和概括。采用电路模型来分析电路，不仅使计算过程大为简化，而且能更清晰 地反映该电路的物理本质。 （3）电源模型的等效变换 ①电压源与电阻串联的电路在一定条件下可以转化为电流源与电阻并联的电路，两种电 源之间的等效变换条件为：0R I U S S =或0 R U I S S = ②当两种电源互相变换之后，除电源本身之外的其它外电路，其电压和电流均保持与变 换前完全相同，功率也保持不变。 3．电路的基本物理量、电流和电压的参考方向以及参考电位 （1）电路的基本物理量包括：电流、电压、电位以及电功率等。 （2）电流和电压的参考方向：为了进行电路分析和计算，引入参考方向的概念。电流和电 压的参考方向是人为任意规定的电流、电压的正方向。当按参考方向来分析电路时，得出的电流、 电压值可能为正，也可能为负。正值表示所设电流、电压的参考方向与实际方向一致，负值则表 示两者相反。当一个元件或一段电路上的电流、电压参考方向一致时，称它们为关联参考方向。
电路的基本概念和基本定律
电路的基本概念和基本定律 一、电路基本概述 1.电流流经的路径叫电路，它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合起来的，它的作用是A：实现电能的传输和转换；B：传递和处理信号（如扩音机、收音机、电视机）。一般电路由电源、负载和连接导线（中间环节）组成。 （1）电源是一种将其它形式的能量转换成电能或电信号的装置，如：发电机、电池和各种信号源。 （2）负载是将电能或电信号转换成其它形式的能量或信号的用电装置。如电灯、电动机、电炉等都是负载，是取用电能的设备，它们分别将电能转换为光能、机械能、热能。 （3）变压器和输电线是中间环节，是连接电源和负载的部分，它起传输和分配电能的作用。 2. 电路分为外电路和内电路。从电源一端经过负载再回到电源另一端的电路，称为外电路；电源内部的通路称为内电路。 3．电路有三种状态：通路、开路和短路。 （1）通路是连接负载的正常状态； （2）开路是R→∝或电路中某处的连接导线断线，电路中的电流I＝0，电源的开路电压等于电源电动势，电源不输出电能。例如生产现场的电流互感器二次侧开路，开路电压很高，将对工作人员和设备造成很大威胁； （3）短路是相线与相线之间或相线与大地之间的非正常连接，短路时，外电路的电阻可视为零，电流有捷径可通，不再流过负载。因为在电流的回路中仅有很小的电源内阻，所以这时的电流很大，此电流称为短路电流。 短路也可发生在负载端或线路的任何处。 产生短路的原因往往是由于绝缘损坏或接线不慎，因此经常检查电气设备和线路的绝缘情况是一项很重要的安全措施。为了防止短路事故所引起的后果，通常在电路中接入熔断器或自动断路器，以便发生短路时，能迅速将故障电路自动切除。 4、电路中产生电流的条件：（1）电路中有电源供电；（2）电路必须是闭合回路； 5、电路的功能：（1）传递和分配电能。如电力系统，它是由发电机，升压变压器，输电线、降压变压器、供配电线路和各种高、低压电器组成。（2）传递和处理信号。如电视机，它接收到
1电路基本概念和基本定律
1电路基本概念和基本定律 知识要点 ·了解电路和电路模型的概念； ·理解电流、电压和电功率；理解和掌握电路基本元件的特性； ·掌握电位和电功率的计算；会应用基尓霍夫定律分析电路。 随着科学技术的飞速发展，现代电工电子设备种类日益繁多，规模和结构更是日新月异，但无论怎样设计和制造，几乎都是由各种基本电路组成的。所以，学习电路的基础知识，掌握分析电路的规律与方法，是学习电工学的重要内容，也是进一步学习电机、电器和电子技术的基础。本章的重点阐明有关电路的基本概念、基本元件特性和电路基本定律。 1.1电路和电路模型 1.1.1 电路的概念 1. 电路及其组成 简单地讲，电路是电流通过的路径。实际电路通常由各种电路实体部件（如电源、电阻器、电感线圈、电容器、变压器、仪表、二极管、三极管等）组成。每一种电路实体部件具有各自不同的电磁特性和功能，按照人们的需要，把相关电路实体部件按一定方式进行组合，就构成了一个个电路。如果某个电路元器件数很多且电路结构较为复杂时，通常又把这些电路称为电网络。 手电筒电路、单个照明灯电路是实际应用中的较为简单的电路，而电动机电路、雷达导航设备电路、计算机电路，电视机电路是较为复杂的电路，
但不管简单还是复杂，电路的基本组成部分都离不开三个基本环节：电源、负载和中间环节。 电源是向电路提供电能的装置。它可以将其他形式的能量，如化学能、热能、机械能、原子能等转换为电能。在电路中，电源是激励，是激发和产生电流的因素。负载是取用电能的装置，其作用是把电能转换为其他形式的能（如：机械能、热能、光能等）。通常在生产与生活中经常用到的电灯、电动机、电炉、扬声器等用电设备，都是电路中的负载。中间环节在电路中起着传递电能、分配电能和控制整个电路的作用。最简单的中间环节即开关和联接导线；一个实用电路的中间环节通常还有一些保护和检测装置。复杂的中间环节可以是由许多电路元件组成的网络系统。 图1-1所示的手电筒照明电路中，电池作电源，灯作负载，导线和开关作为中间环节将灯和电池连接起来。 图1-1手电筒照明实际电路 2. 电路的种类及功能 工程应用中的实际电路，按照功能的不同可概括为两大类：一是完成能量的传输、分配和转换的电路。如图1-1中，电池通过导线将电能传递给灯，灯将电能转化为光能和热能。这类电路的特点是大功率、大电流；二是实现对电信号的传递，变换、储存和处理的电路，如图1-2是一个扩音机的工作过程。话筒将声音的振动信号转换为电信号即相应的电压和电流，经过放大处理后，通过电路传递给扬声器，再由扬声器还原为声音。这类电路特点是
电路的基本概念与规律 - 无答案
考点1 电路的基本概念与规律 考点1.1 电流的概念及表达式 1.形成电流的条件 (1)导体中有能够自由移动的电荷. (2)导体两端存在电压. 2.电流 (1)定义式：I ＝q t . 其中q 是某段时间内通过导体横截面的电荷量. a.若是金属导体导电，则q 为自由电子通过某截面的电荷量的总和. b.若是电解质导电，则异种电荷反向通过某截面，q ＝|q 1|＋|q 2|. (2)带电粒子的运动可形成等效电流，如电子绕原子核的运动、带电粒子在磁场中的运动，此时I ＝q T ，q 为带电粒子的电荷量，T 为周期. (3)方向：电流是标量，为研究问题方便，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.在外电路中电流由电源正极到负极，在内电路中电流由电源负极到正极. (4)微观表达式：假设导体单位体积内有n 个可自由移动的电荷，电荷定向移动的速率为v ，电荷量为q ，导体横截面积为S ，则I ＝nqSv . 3. 如图所示，一根截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( ) A ．vq B.q v C ．qvS D ．qv /S 6. (多选)半径为R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q ，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流应有( ) A ．若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 B ．若电荷量不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 C ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大 D ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小 9. 一根长为L ，横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n ，电子的质量为m ，电荷量为e 。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v ，则金属棒内的电场强度大小为( )
第1章基本概念和基本规律
第一篇电阻电路
第一章基本概念和基本规律 1.1电路和电路模型 ?电路（electric circuit）是由电气器件互连而成 的电的通路。 ?模型（model）是任何客观事物的理想化表示，是对客观事物的主要性能和变化规律的一种抽象。 ?电路理论（circuit theory）为了定量研究电路的电气性能，将组成实际电路的电气器件在一定条件下按其主要电磁性质加以理想化，从而得到一系列理想化元件，如电阻元件、电容元件和电感元件等。
?由于没有任何一种实际器件只呈现一种电磁性质，而能把其它电磁性质排除在外，所以器件建模是有条件的，一种近似表示只有在一定的条件下适用，条件变了，电路模型的形式也要作相应的改变。 ?电路分析（circuit analysis ），就是对由理想元件组成的电路模型的分析。虽然分析结果仅是实际电路的近似值，但它是判断实际电路电气性能和指导电路设计的重要依据。 如：不同工作频率下的电阻模型 R R C L
?当实际电路的尺寸远小于其使用时的最高工作频率所对应的波长时，可以无须考虑电磁量的空间分布，相应的电路元件称为集中参数元件。由集中参数元件组成的电路，称为实际电路的集中参数电路模型或简称为集中参数电路。描述电路的方程一般是代数方程或常微分方程。 ?如果电路中的电磁量是时间和空间的函数，使得描述电路的方程是以时间和空间为自变量的代数方程或偏微分方程，则这样的电路模型称为分布参数电路。 电路集中化条件：实际电路的各向尺寸d远小于电路工作频率所对应的电磁波波长λ，即d
例1.1.1我国电力用电的频率是50Hz ，则该频率对应的波长8 /(310/50)km 6000km c f λ==?=可见，对以此为工作频率的实验室设备来说，其尺寸远小于这一波长，因此它能满足集中化条件。而对于数量级为103km 的远距离输电线来说，则不满足集中化条件，不能按集中参数电路处理。 例1.1.3对无线电接收机的天线来说，如果所接收到信号频率为400MHz ，则对应的波长为 8 6 /[310/(40010]m 0.75m )c f λ==??=因此，即使天线的长度只有0.1m ，也不能把天线视为集中参数元件。
第一章电路的基本概念和基本定律习题详解
《电工基础》（第4版）习题解答 前言 应广大任课教师的要求、并在出版社有关编辑的大力支持下，编写了本习题解答，以供教师教学和批改学生作业时参考。 由于一些习题的求解方法较多，而且有些习题在计算中涉及到的参数大多有一定的取舍，而从技术图表上查得的数据也不可能绝对精确，因此习题解答应着重注意其解题的思路、方法和步骤，而答案不一定是唯一精确的，仅供参考。 本习题解答不宜在学生中传播，以免有的学生盲目抄袭，影响其独立完成作业、培养解决技术问题的能力。 如有错误和不当之处，欢迎批评指正。
目录 第一章电路的基本概念和基本定律习题解答――――――――第二章电路的等效变换习题解答――――――――――――――第三章线性网络的一般分析方法习题解答――――――――――第四章线性网络的基本定理习题解答――――――――――――第五章正弦稳态电路习题解答―――――――――――――――第六章互感电路习题解答―――――――――――――――――第七章三相电路习题解答―――――――――――――――――第八章非正弦周期电流电路习题解答――――――――――――第九章线性电路过渡过程的时域分析习题解答――――――――第十章线性电路过渡过程的复频域分析习题解答―――――――第十一章二端口网络习题解答――――――――――――――――第十二章非线性电阻电路习题解答――――――――――――――第十三章磁路和铁心线圈电路习题解答――――――――――――
第一章 电路的基本概念和基本定律习题解答 １－１解： ＡＢ段电路产生功率，所以 2500,250AB AB U U V ?=-=- ＢＣ段电路消耗功率，所以 250,25BC BC U U V ?== ＣＤ段电路消耗功率，所以 2400,200,200CD CD DC U U V U V ?===- ＤＡ段电路消耗功率，所以 250,25DA DA U U V ?== １－２解： 图a u ()()() 50 1,140401040 40(1)4010(1)1050(1)50I A U IR V P UI W P W P W =- =-=-=?=+=-=-?-==-?-==?-=-R1R2消耗消耗发出 图b 1,1404040140()40140() i I A U IR V P UI W P UI W ===?===?==-=-?=-Ｒ消耗；发出 图c i ()()() 11401050401401011050150I A U IR V P W P W P W =-==-?+=-=?==?==-?=-R1R2消耗消耗发出；（） 图d u ()()() 1501100 4010110V 101050(1)504040I A U U V U P W P W P W =--+?===?==?==?-=-=?=ＲＲｉ消耗发出消耗；；１ ； 1
高中物理【电路的基本概念和规律】典型题(带解析)
高中物理 【电路的基本概念和规律】典型题 1．关于电流，下列说法中正确的是( ) A ．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B ．电子运动的速率越大，电流越大 C ．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 D ．因为电流有方向，所以电流是矢量 解析：选C ．电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，故A 错误，C 正确；电流的微观表达式I ＝neS v ，电流的大小由单位体积的电荷数、每个电荷所带电荷量、导体的横截面积和电荷定向移动的速率共同决定，故B 错误；矢量运算遵循平行四边形定则，标量的运算遵循代数法则，电流的运算遵循代数法则，故电流是标量，故D 错误． 2．铜的摩尔质量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子中有n 个自由电子．今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为( ) A ．光速c B ． I neS C ．ρI neSm D ． mI neS ρ 解析：选D ．由电流表达式I ＝n ′eS v 可得v ＝I n ′eS ，其中n ′＝n m ρ＝n ρm ，故v ＝mI neS ρ，D 对． 3．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束．已知电子的电荷量为e 、质量为m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是( ) A ．I Δl eS m 2eU B ． I Δl e m 2eU C ．I eS m 2eU D ． IS Δl e m 2eU 解析：选B ．在加速电场中有eU ＝1 2 m v 2，得v ＝ 2eU m .在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内电荷量为q ＝I Δt ＝I Δl v ，则电子个数n ＝q e ＝I Δl e m 2eU ，B 正确． 4．一个内电阻可以忽略的电源，给装满绝缘圆管的水银供电，通过水银的电流为0.1 A ．若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管内(恰好能装满圆管)，那么通过水银的电
第一章电路的基本概念
第一章电路的基本概念 一.教学要求 1.电路的基本组成、电路的三种工作状态和额定电压、电流、功率等概念。 2.掌握电流、电压、电功率、电能等基本概念。 3.掌握电阻定律、欧姆定律、焦尔定律，了解电阻与温度的关系。 4.了解电路的三种工作状态特点。 5.理解理想元件与电路模型、线性电阻与非线性电阻的概念。 二.教学安排 3 第二节电流和电压 1 4 第三节电阻 1 5 第四节部分欧姆定理1 6 第五节电能和电功率1 7 本章小结与习题8 本章总学时 5 第一节电路 教学目标：了解电路的组成;掌握电路的三种状态和特征;了解电路模型 教学重点：电路的状态和特征 教学难点：电路的状态和特征 教学方法：讲练结合教学课时：一课时 一、绪论 电能的优点： 1.便于转换 2.便于传输和分配 3.便于控制 二、电路的基本组成 1．什么是电路 电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式联接起来的总体，为电流的流通提供了路径。 2．电路的基本组成 电路的基本组成包括以下四个部分： (1) 电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。 (2) 负载(耗能元件)：使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。 (3) 控制器件：控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。 (4) 联接导线：将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等)。 3．电路的状态 (1) 通路(闭路)：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一定的电压和电功率，实行能量转换。 (2) 开路(断路)：电路中没有电流通过，又称为空载状态。 (3) 短路(捷路)：电源两端的导线直接相连接，输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。 三、电路模型(电路图) 由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型，也 叫做实际电路的电路原理图，简称为电路图。理想元 件：电路是由电特性相当复杂的元器件组成的，为了 便于使用数学方法对电路实行分析，可将电路实体中 的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要 电磁特性的理想元件(模型)来代替，而对它的实际上 的结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。 四、知识训练 1、电路是由电源、、导线和开关组成的闭合回路。
电路的基本概念与规律
考点1 电路的基本概念与规律 考点1.1 电流的概念及表达式1.形成电流的条件 (1)导体中有能够自由移动的电荷.(2)导体两端存在电压.2.电流 (1)定义式：I ＝. q t 其中q 是某段时间内通过导体横截面的电荷量. a.若是金属导体导电，则q 为自由电子通过某截面的电荷量的总和. b.若是电解质导电，则异种电荷反向通过某截面，q ＝|q 1|＋|q 2|. (2)带电粒子的运动可形成等效电流，如电子绕原子核的运动、带电粒子在磁场中的运动，此时I ＝，q 为带电粒子的电荷量，T 为周期. q T (3)方向：电流是标量，为研究问题方便，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.在外电路中电流由电源正极到负极，在内电路中电流由电源负极到正极. (4)微观表达式：假设导体单位体积内有n 个可自由移动的电荷，电荷定向移动的速率为v ，电荷量为q ，导体横截面积为S ，则I ＝nqSv . 3. 如图所示，一根截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( A ) A ．vq B. C ．qvS D ．qv /S q v 6. (多选)半径为R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q ，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流应有( AB )
A ．若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 B ．若电荷量不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 C ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大 D ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小 9. 一根长为L ，横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n ，电子的质量为m ，电荷量为e 。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v ，则金属棒内的电场强度大小为( C ) A. B. C ．ρne v D.m v 22eL m v 2Sn e ρe v SL 考点1.2 描述电源的物理量1. 电动势 (1)电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置.在电源内部，非静电力做正功，其他形式的能转化为电能，在电源外部，静电力做功，电能转化为其他形式的能.(2)电动势：在电源内部，非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W 与被移送电荷q 的比值.定义式：E ＝. W q (3)物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量.2.内阻：电源内部导体的电阻． 3．容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是：A·h 或mA·h. 1. 以下说法中正确的是( D ) A ．在外电路和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断地定向移动形成电流
第1章电路基本概念与电路定律习题与答案
第1章 习题与解答 1－1 2C 的电荷由a 点移到b 点，能量的改变为20J ，若（1）电荷为正且失去能量；（2）电荷为正且获得能量；求ab u 。 解：（1）2C 的电荷由a 点移到b 点，2q C ?=，这时意味着电流从a 点流到b 点； 电荷为正且失去能量，2W OJ ?=，ab u 为正且 2102ab W OJ u V q C ?= ==? （2）2C 的电荷由a 点移到b 点，2q C ?=，这时意味着电流从a 点流到b 点； 电荷为正且获得能量，2W OJ ?=，ab u 为负且 2102ab W OJ u V q C ?-===? 所以 10ab u V =- 1－2 在题1－2图中，试问对于A N 与B N ，u i 、的参考方向是否关联此时下列各组乘积u i ?对A N 与B N 分别意味着什么功率并说明功率是从A N 流向B N 还是相反。 （a ）15,20i A u V == (b) 5,100i A u V =-= 题1－2图 (c) 4,50i A u V ==- (d) 16,25i A u V =-=-
解：（a ）15,20i A u V == ，此时A N 非关联，3000P ui W ==>，发出功率 B N 关联，3000P ui W ==>，吸收功率。功率从A N 流向B N 。 (b) 5,100i A u V =-= ，此时A N 非关联，5000P ui W ==-<，吸收功率 B N 关联，5000P ui W ==-<，发出功率。功率从B N 流向A N 。 (c) 4,50i A u V ==- ，此时A N 非关联，2000P ui W ==-<，吸收功率 B N 关联，2000P ui W ==-<，发出功率。功率从B N 流向A N 。 (d) 16,25i A u V =-=- ，此时A N 非关联，4000P ui W ==>，发出功率 B N 关联，4000P ui W ==>，吸收功率。功率从A N 流向B N 。 1－3 题1－3图所示电路由5个元件组成，其中 12349,5,4,6,u V u V u V u V ===-=512310,1,2,1u V i A i A i A ====-。试求： （1） 各元件的功率； （2） 全电路吸收功率及发出功率各为多少说明了什么规律 u -+ 题1－3图 解：（1）元件1：919P ui W ==?=，电压与电流为关联方向，故吸收功率。 元件2：515P ui W ==?=，电压与电流为非关联方向，故发出功率。 元件3：428P ui W ==-?=-，电压与电流为关联方向，故发出功率。 元件4：6(1)6P ui W ==?-=-，电压与电流为关联方向，故发出功率。 元件5：10(1)10P ui W ==?-=-，电压与电流为非关联方向，故吸收功率。
35 电路的基本概念和规律
35题组层级快练 一、选择题 1．(2017·上海学业考试)将四个定值电阻a 、b 、c 、d 分别接入电路，测得相应的电流、电压值如图所示．其中阻值最接近的两个电阻是( ) A ．a 和b B ．b 和d C ．a 和c D ．c 和d 答案 A 解析 分别过原点作出过四个点的图像，根据图像的斜率表示电阻可知，a 、b 两电阻大小最为接近，故A 项正确，B 、C 、D 三项错误． 2.(2017·莱芜模拟)某个由导电介质制成的电阻截面如图所示，导电介质 的电阻率为 ρ，制成内外半径分别为a 和b 的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为 a 、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极，在导电介质的外层 球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极，设该电阻的阻值为R.下面给 出R 的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R ，但是你可以通过一定的物 理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，R 的合理表达式应为( ) A ．R ＝ρ（b ＋a ）2πab B ．R ＝ρ（b －a ）2πab C ．R ＝ρab 2π（b －a ） D ．R ＝ρab 2π（b ＋a ） 答案 B 解析 根据R ＝ρl S ，从单位上看，答案中，分子应是长度单位，而分母应是面积单位，只有A 、B 符合单位，C 、D 项错误；再代入特殊值，若b ＝a ，球壳无限薄，此时电阻为零，因此只有B 项正确，A 项错误． 3．(2017·海淀区模拟)如图，虚线框内为改装好的电表，M 、N 为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G 的满偏电流为200 μA ，已测得它的内阻为495.0 Ω.图中电阻箱读数为5.0 Ω.现将MN 接入某电路，发现灵敏电流计G 刚好满偏，则根据以上数据计算可知( )
电路的基本概念完整版
电路的基本概念标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
第一章电路的基本概念 第一节电路一、电路的基本组成 1．什么是电路
图1-2 手电筒的电路原 理图 电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式联接起来的总体，为电流的流通提供了路径。 2．电路的基本组成 电路的基本组成包括以下四个部分： (1)电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。 (2)负载(耗能元件)：使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。 (3)(3) 控制器件：控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。 (4) 联接导线：将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等)。 3．电路的状态 (1) 通路(闭路)：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。 (2) 开路(断路)：电路中没有电流通过，又称为空载状态。 (3) 短路(捷路)：电源两端的导线直接相连接，输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。 二、电路模型(电路图) 由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路 模型，也叫做实际电路的电路原理图，简称为电路图。例如，图 图1-1 简单的直流 电路
1-2所示的手电筒电路。 理想元件：电路是由电特性相当复杂的元器件组成的，为了便于使用数学方法对电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件(模型)来代替，而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。 表1-1常用理想元件及符号 第二节电流和电压 一、电流的基本概念 电路中电荷沿着导体的定向运动形成电流，其方向规定为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向)，其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量，称为电流强度(简称电流)，用符号I或i(t)表示，讨论一般电流时可用符号i。 设在t = t2－t1时间内，通过导体横截面的电荷量为q = q2－q1，则在t时间内的电流强度可用数学公式表示为 式中，t为很小的时间间隔，时间的国际单位制为秒(s)，电量q的国际单位制为库仑(C)。电流i(t)的国际单位制为安培(A)。 常用的电流单位还有毫安mA、微安A、千安kA等，它们与安培的换算关系为 1 mA = 10-3A； 1 A = 10-6 A； 1 kA = 103 A 二、直流电流 如果电流的大小及方向都不随时间变化，即在单位时间内通过导体横截面的电量相
电路的基本概念
第一章电路的基本概念 1. 电路的基本组成、电路的三种工作状态和额定电压、 2 .掌握电流、电压、电功率、电能等基本概念。 3 .掌握电阻定律、欧姆定律、焦尔定律，了解电阻与 温度的关系。 1?了解电路的三种工作状态特点。 2. 理解理想元件与电路模型、 线性电阻与非线性电阻的 概念。 第一节电路 、电路的基本组成 1 ?什么是电路 电路是由各种元器件（或电工设备）按一定方式联接起来的总体，为电流的流通提供 图1-1简单的直流电路 序号 内 容 学时 1 绪论 0.5 2 第一节电路 1 3 第二节电流和电压 4 第三节电阻 1 5 第四节部分欧姆定理 6 第五节电能和电功率 1.5 7 本章小结与习题 8 本章总学时 4 电流、功率等概念。 了路径。
2 .电路的基本组成 电路的基本组成包括以下四个部分: 电源（供能元件）：为电路提供电能的设备和器件 负载 （耗能兀件）：使用（消耗）电能的设备和器件 （3）控制器件：控制电路工作状态的器件或设备 电路的状态 （1）通路（闭路）：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一定 的电压和电功 率，进行能量转换。 （2） 开路（断路）：电路中没有电流通过，又称为空载状态。 （3） 短路（捷路）：电源两端的导线直接相连接， 输出电流过大对电源来说属于严重过 载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备 中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。 二、电路模型（电路图） 由理想元件 构成的电路叫做实际电路的 电路模型，也 叫做实际电路的 电路原理图，简称为电路图。例如，图1-2 所示的手电筒电路。 理想元件：电路是由电特性相当复杂的元器件组成的， 为了便于使用数学方法对电路进行分析，可将电路实体中 的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特 性的理想元件（模型）来代替，而对它的实际上的结构、材 料、形状等非电磁特性不予考虑。 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ （如电池、发电机等）。 （如灯泡等用电器）。 （如开关等）。 （如各种铜、铝电缆线等）。 联接导线：将电器设备和元器件按一定方式联接起来 r n R 图1-2手电筒的电路原理图
第一章电路的基本概念及基本定律测试题
第一章.电路的基本概念及基本定律测试题 1 / 3 第一章.电路的基本概念及基本定律测试题 时间：60分钟 满分：150分 班级： 姓名： 分数： 一、选择题（每小题3分， 40个小题，共120分） 第一节：理解电路的组成与作用，电路模型，电器设备额定值的意义； 1电路是由电源.( ).导线和开关等中间环节组成的闭合回路。 A. 电灯 B.电动机 C.发电机 D.用电器 (容易) 2下列设备中，一定为电源的是( )。 (容易) A.发电机 B.冰箱 C.配电柜 D.白炽灯 3.用国家规定的标准图形符号表示电路连接情况的图称( ) (容易) A.电路模型 B.电路图 C.电路元件 D.电路符号 4.所谓复杂直流电路就是( ) (中等难度) A.既有电阻串联又有电阻并联的电路。 B.有两个电源组成的电路。 C.有两个电源以上并不能用串并联电阻知识化成单回路的电路。 D.由多个电阻组成的电路回路。 第二节：识记电压.电流.电阻.电功率.电能的概念； 5.把一只标有“220V 100W ”的白炽灯接在110V 电压下工作，则实际功率为( ) (容易) A.100W B.50W C.25W D.200W 6.一只100W 的白炽灯，点燃20小时后所消耗的电能为( ) (容易) A ．1度电 B ．0.5度电 C ．2度电 D ．3度电 7.在下图所示电路中，10V,内电阻R 0=1Ω，要使获得最大的功率，应为( ) (中等难度) A.0.5Ω B.1Ω C.1.5Ω D.0 8.将一阻值为R 的导体，均匀的拉抻一倍长度，则阻值变为原来的（B ）(容易) A.2倍 B.4倍 C.1/2倍 D.1/4倍 9.如果在1之内导体中通过120C 的电荷量，那么导体中的电流为( ) A.2A B .1A C.20A D.120A (中等难度) 10.在导体中，电流的形成是由于（ ）的作用。 (容易) A.静电力 B.磁场力 C.电场力 D.电磁力 11.当阻抗匹配时，下列说法不正确的是（ ） (中等难度) A.负载获得最大的输出功率 B.电源的效率为50% C.电流和端电压都是最大的 D.电源输出功率最大 12.用电压表测得电路端电压为0，这说明（ ）。 (中等难度) A.外电路短路 B.外电路断路 C.外电路上电流比较大 D.电源内电阻为0 13.有甲.乙两盏电灯，甲灯上标有“36V 60W ”，乙灯上标有“220V 60W ”，当它们分别在其额定电压下工作发光时，其亮度是( ) (中等难度) A ．乙灯比甲灯更亮 B ．甲灯比乙灯更亮 C ．两盏灯一样亮 D ．无法判定哪盏灯更亮 14.在电源内部，电动势的正方向是（ ）。 (容易) A.从负极指向正极 B.从正极指向负极 C.没有方向 D.无法判断 15.有段电阻是4 ?的导线，把它均匀的拉伸一倍长，则电阻是（ ） A.8 ? B.16 ? C.4 ? D.32? （中等难度） 16.电压和电流的关联方向是指电压.电流 （ ）一致。 （容易） A.实际方向 B.参考方向 C.电位降方向 D.电位升方向 17.实际电流的方向通常规定为( A )电荷运动的方向。 （容易）
第1章电路基本概念和基本定律
第一章电路基本概念和基本定律 知识要点 ·了解电路和电路模型的概念； ·理解电流、电压和电功率；理解和掌握电路基本元件的特性； ·掌握电位和电功率的计算；会应用基尓霍夫定律分析电路。 随着科学技术的飞速发展，现代电工电子设备种类日益繁多，规模和结构更是日新月异，但无论怎样设计和制造，几乎都是由各种基本电路组成的。所以，学习电路的基础知识，掌握分析电路的规律与方法，是学习电工学的重要内容，也是进一步学习电机、电器和电子技术的基础。本章的重点阐明有关电路的基本概念、基本元件特性和电路基本定律。 1.1电路和电路模型 1.1.1 电路的概念 1. 电路及其组成 简单地讲，电路是电流通过的路径。实际电路通常由各种电路实体部件（如电源、电阻器、电感线圈、电容器、变压器、仪表、二极管、三极管等）组成。每一种电路实体部件具有各自不同的电磁特性和功能，按照人们的需要，把相关电路实体部件按一定方式进行组合，就构成了一个个电路。如果某个电路元器件数很多且电路结构较为复杂时，通常又把这些电路称为电网络。 手电筒电路、单个照明灯电路是实际应用中的较为简单的电路，而电动机电路、雷达导航设备电路、计算机电路，电视机电路是较为复杂的电路，但不管简单还是复杂，电路的基本组成部分都离不开三个基本环节：电源、
负载和中间环节。 电源是向电路提供电能的装置。它可以将其他形式的能量，如化学能、热能、机械能、原子能等转换为电能。在电路中，电源是激励，是激发和产生电流的因素。负载是取用电能的装置，其作用是把电能转换为其他形式的能（如：机械能、热能、光能等）。通常在生产与生活中经常用到的电灯、电动机、电炉、扬声器等用电设备，都是电路中的负载。中间环节在电路中起着传递电能、分配电能和控制整个电路的作用。最简单的中间环节即开关和联接导线；一个实用电路的中间环节通常还有一些保护和检测装置。复杂的中间环节可以是由许多电路元件组成的网络系统。 图1-1所示的手电筒照明电路中，电池作电源，灯作负载，导线和开关作为中间环节将灯和电池连接起来。 图1-1手电筒照明实际电路 2. 电路的种类及功能 工程应用中的实际电路，按照功能的不同可概括为两大类：一是完成能量的传输、分配和转换的电路。如图1-1中，电池通过导线将电能传递给灯，灯将电能转化为光能和热能。这类电路的特点是大功率、大电流；二是实现对电信号的传递，变换、储存和处理的电路，如图1-2是一个扩音机的工作过程。话筒将声音的振动信号转换为电信号即相应的电压和电流，经过放大处理后，通过电路传递给扬声器，再由扬声器还原为声音。这类电路特点是小功率、小电流。