认识简单的电路图（带你简单的认识）

电路的作用与组成部分

电路是电流的通路，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。

1. 电路的作用

(1) 实现电能的传输、分配与转换

(2)实现信号的传递与处理

2. 电路的组成部分

电路模型

为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。

理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。例：手电筒，手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。

电池是电源元件，其参数为电动势 E 和内阻Ro； 灯泡主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参数为电阻R； 筒体用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体；开关用来控制电路的通断。

今后分析的都是指电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号表示。

电压和电流的参考方向

物理中对基本物理量规定的方向

(1) 参考方向

在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。

(2) 参考方向的表示方法

电流：

电压：

(3) 实际方向与参考方向的关系

实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。

例：

若 I = 5A，则电流从 a 流向 b；若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。

若 U = 5V，则电压的实际方向从 a 指向 b；若 U= –5V，则电压的实际方向从 b 指向 a 。

注意：在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有正负之分。

欧姆定律

U、I 参考方向相同时，U = I R；U、I 参考方向相反时，U = – IR。通常取 U、I 参考方向相同。

线性电阻的概念：遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段电路电压与电流的比值为常数。即：

电路端电压与电流的关系称为伏安特性。线性电阻的伏安特性是一条过原点的直线。

基尔霍夫定律

支路：电路中的每一个分支。 一条支路流过一个电流，称为支路电流。

结点：三条或三条以上支路的联接点。

回路：由支路组成的闭合路径。

网孔：内部不含支路的回路。

1、基尔霍夫电流定律(KCL定律)：在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。

即: ∑Ｉ入= ∑Ｉ出,或: ∑Ｉ= 0。对结点 a：Ｉ1 Ｉ2 = Ｉ3或Ｉ1 Ｉ2–Ｉ3= 0。实质: 电流连续性的体现。

基尔霍夫电流定律（KCL）反映了电路中任一结点处各支路电流间相互制约的关系。电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。

2、基尔霍夫电压定律（KVL定律)：在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。 在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。

即： ∑ U = 0，对回路1：E1 = Ｉ1 R1 Ｉ3 R3或 Ｉ1 R1 Ｉ3 R3 –E1 = 0； 对回路2：I2 R2 I3 R3=E2或I2 R2 I3 R3 –E2 = 0 。

基尔霍夫电压定律（KVL） 反映了电路中任一回路中各段电压间相互制约的关系。

电路中电位的概念及计算

电位：电路中某点至参考点的电压，记为“VX” 。 通常设参考点的电位为零。

某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为负，说明该点电位比参考点低。

电位的计算步骤:

(1) 任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；

(2) 标出各电流参考方向并计算；

(3) 计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。

举例：求图示电路中各点的电位:Va、Vb、Vc、Vd 。

解：设 a为参考点， 即Va=0V

Vb=Uba= –10×6= 60V，Vc=Uca = 4×20 = 80 V，Vd =Uda= 6×5 = 30 V。

Uab = 10×6 = 60 V，Ucb = E1 = 140 V，Udb = E2 = 90 V。

设 b为参考点，即Vb=0V

Va = Uab=10×6 = 60 V，Vc = Ucb = E1 = 140 V，Vd = Udb =E2 = 90 V。

Uab = 10×6 = 60 V，Ucb = E1 = 140 V，Udb = E2 = 90 V。

结论：

(1)电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中 各点的电位也将随之改变；

(2) 电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考 点的不同而变， 即与零电位参考点的选取无关。

借助电位的概念可以简化电路作图，如下图：

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