第1章    基本概念与基本定律
教学目的：通过本章的学习，使学生掌握电路的基本概念及基本定律，掌握理想元件与实际元件的区别与联系，掌握电路模型的概念，特别是参考方向的概念及参考方向的建立，掌握几种理想元件的VCR及电路中普遍适用的基尔霍夫定律等。
要求：1.熟练掌握参考方向的建立及参考方向、实际方向和电压电流值之间的关系。
2.掌握参考方向下电阻元件欧姆定律；
3.熟练运用基尔霍夫定律分析计算简单电路。
重点：1. 电路模型建立的意义，参考方向的建立；
2. 基尔霍夫定律及其推广。
难点：参考方向、实际方向和电压电流值之间的关系；受控源。
课时：分两次共计4课时。


本次课通过2个课时主要介绍电路的基本概念、电路模型及参考方向
课程内容：1-1----1-5
主要内容：电压、电流、功率及其参考方向等基本概念；电路模型的建立；电压源、电流源的概念。


几个基本概念和名词：
•    一、实际元件：实际电路中的具有不同物理特性的元件。一个实际元器件上往往同时存在着几种物理现象
•    二、理想元件：由实际元件抽象而来的只有一种物理性质的元件；
•    三、实际电路：为了实现不同的目的，由实际元器件或电气设备构建而成的电路 。
•    四、电路模型：由理想元件来替代，保持与实际电路相同的连接关系的电路，该电路被称为实际电路的电路模型，简称为电路。
•    五、电路的作用：实现电能的传输和分配及电信号的传递与处理。

 
图1-1  一个实际的电路
一个复杂的实际电路如图1-2所示。                                  
为了实现不同的目的，可以构建不同的实际电路。所构建的电路可以很简单（如图1-1），也可以较复杂（如图1-2），甚至相当复杂和庞大（如通信网络等）。
分析电路的目的是：当在某种输入的驱动下研究电路的行为（输出）；如果组成电路的元件（或器件）、连接关系或施加给电路的输入驱动改变后，电路的输出是如何变化的；        将电源的作用称为激励，电源作用下的行为称为响应。
电路分析就是，在已知激励下如何求出电路中的响应或响应的变化规律。
为了简单，可以用一个单一的电路元件描述实际元器件中的一种物理现象。这种单一的电路元件称为理想电路元件。
如果将实际电路中的所有元器件均用理想的电路元件来替代，同时保持电路的连接关系不变，于是就得到一个理想化的电路，该电路被称为实际电路的电路模型，简称为电路。
 
图1-2  TB2204调幅收音机电路
§1-1  电荷与电流
1.1.1  电荷的定义和特性
1、电荷:电荷是最基本的物理量，是组成物质并具有电特性的一种微小粒子，单位为库仑（C） 。
物质都是由原子组成的。原子是由带正电的原子核和一定数目的绕核运动的电子组成。原子核又由带正电的质子和不带电的中子组成。质子所带正电量和电子所带负电量是等值的，通常用 和 表示。原子内的电子数和原子核内的质子数相等，所以整个原子呈中性。
一个电子或一个质子所带的电量是相等的，一个电子的电荷量为 。1库仑电量中包括 个电子。电荷满足电荷守恒定律。电荷的唯一特性是只能被转移，即只能被从一个地方转移到另一个地方。电荷移动过程伴随着能量的转换过程。
1.1.2  电流的参考方向
1、实际方向：电流就是电荷的流动。规定正电荷流动的方向为电流的实际方向，实际上电路中流动的是电子，因为带正电的原子核是不能移动的。但是人们仍然沿用正电荷流动的方向为电流的方向。
2、参考方向：为了便于分析，通常假设出电流的方向，将这个假设的方向称为电流的参考方向。
3、电流值：实际方向与参考方向相同，电流值为正值；实际方向与参考方向相反，电流值为负值。
图1-3长方框表示一个二端元件。假设流过这个元件电流的参考方向为i（由a到b）。如果计算得到 ，说明实际电流也是从a流到b；如果计算得到 ，说明实际电流从b流到a（和假设相反）。

 、
图1-3 电流的参考方向
1.1.3  电流的定义
1、电流：电流是电荷随时间的变化率，单位为安培（A）。电流定义的数学表达式为
                                (1-1)
式中q表示电荷，t表示时间（单位为秒，s）。
2、直流电流：如果电荷随时间的变化率是常数，称此电流为直流（DC，Direct Current），则 ，如图1-4（a）所示，如电池所提供的电流为直流。
3、正弦交流：如果电荷随时间的变化率是以正弦规律变化的，称此电流为正弦交流（AC，Alternating Current），简称为交流，如图1-4（b）所示，
4、如果电荷随时间的变化率是任意的，则可用对应的时间函数来表示这样的电流，即 ，如图1-4（c）所示。
链接：https://pan.baidu.com/s/1FLPf_gXbXgHiuAnzPMwOZg
提取码：850t
复制这段内容后打开百度网盘手机App，操作更方便哦