1.電路模型

電路是各種電氣設(shè)備與電子器件的有機(jī)結(jié)合體。本書研究的電路是實(shí)際電路的理想模型。實(shí)際器件有時(shí)可以用單一理想電路元件代替，有時(shí)則需用幾個(gè)理想電路元件的組合來代替。電路模型就是用理想電路元件代替實(shí)際電路。

1）集總元件和集總電路

在電路元器件的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其工作頻率下所對(duì)應(yīng)的波長時(shí)，意味著這些元器件工作時(shí)構(gòu)成了一個(gè)守恒的能量系統(tǒng)，即不與外界發(fā)生電磁能量交換。我們稱這些電路元件為集總參數(shù)元件，簡稱集總元件。由集總元件構(gòu)成的電路就叫做集總電路。

2）理想電路元件

①理想無源元件：電阻元件、電容元件、電感元件等；

②理想有源元件：獨(dú)立電源（電壓源、電流源）；各種受控源

3）實(shí)際電路元器件的模型

任何一個(gè)實(shí)際器件在某種條件下都可以給予它某個(gè)適當(dāng)?shù)哪Ｐ停员銓?duì)電路進(jìn)行科學(xué)的分析。同樣的元器件在不同的工作環(huán)境下，其模型也是完全不同的，比如晶體三極管。

4）電路模型

為了有效地分析電路，我們常常用理想元件來代替實(shí)際電路元器件而組成理想電路，故而叫作電路模型。比如日光燈的線路圖：

圖1 日光燈的電路圖

2.分析電路的目的

在給定的電路結(jié)構(gòu)及其已知電路參數(shù)的情況下，獲取有關(guān)元器件或部分電路的電壓、電流以及功率，以便及時(shí)了解電路乃至設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，這是我們做得最多的事情。另外，通過學(xué)習(xí)電路基礎(chǔ)知識(shí)和電子技術(shù)，我們可以設(shè)計(jì)和生產(chǎn)出許多非常有用的電氣設(shè)備和電子產(chǎn)品。

3.電流

電流的定義

電流，也叫電流強(qiáng)度，是大量電荷定向移動(dòng)所形成的規(guī)模效應(yīng)。其度量的理論依據(jù)是：單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體單位截面積的電荷量。

考慮到自然界存在正負(fù)兩類電荷，且形成電流的效果剛好是相反的，為分析方便，我們規(guī)定：正電荷移動(dòng)的方向就是電流的實(shí)際正方向。電流的單位是安培（Ampere）。

2）電流的參考方向

一般用單向的箭頭表示，如下圖所示；

圖2 電流的參考方向

偶爾也用雙下標(biāo)表示，比如  表示假定電流從A流向B。

實(shí)際電流的流向與其參考方向只有兩種可能：i=1A，說明電流的實(shí)際方向與其參考方向一致；如若i = —1 A，則說明了電流的實(shí)際方向與參考方向剛好相反。

4.電壓

1）定義：

電壓（工程上又叫做電壓降）

電場(chǎng)力將單位正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)所做的功就叫AB兩點(diǎn)之間的電壓。

2）電壓的實(shí)際方向：由高電位（+）指向低電位（—）。

5.電位

本質(zhì)上，電路中任一結(jié)（節(jié)）點(diǎn)對(duì)地的電壓就稱之為電位，有時(shí)也指對(duì)中線的電壓。一般用一個(gè)大寫字母U表示，如A點(diǎn)的電位用UA，B點(diǎn)的電位用UB。

1）為了分析電路的方便，規(guī)定：電路中電位為0V的結(jié)點(diǎn)為參考結(jié)點(diǎn)；

2）其余的結(jié)點(diǎn)稱為非參考結(jié)點(diǎn)，其電位為該點(diǎn)對(duì)參考結(jié)點(diǎn)的電位差；

3）同一電路，參考點(diǎn)選擇不同，各結(jié)點(diǎn)電位就不同，但任意兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的電位差（即電壓）不變；

4）任一電路最多只能選定一個(gè)參考結(jié)點(diǎn)。

6.電動(dòng)勢(shì)

主要是用來衡量電源力的大小。從物理意義上說，電動(dòng)勢(shì)是做正功的，方向是從電源的低電位端指向高電位端。

7.電能

電路元件從t0到t內(nèi)吸收的能量W，可以用電壓和電流來表征：

式中u和 i都是時(shí)間的函數(shù)，因此，能量也是時(shí)間的函數(shù)。電壓單位為伏特（V），電流單位為安培（A），電能的單位為焦耳（J）。

8.電功率

（電）功率的定義是：元件在單位時(shí)間內(nèi)所做的功，計(jì)算式是：p=ui，單位是瓦特。