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第1章电路分析基础知识1.1电路的基本概念1.2电路的基本定律1.3稳态电路的分析方法1.4电路的暂态分析习题

1.1电路的基本概念1.1.1电路的基本概念1.电路电路就是电流所流过的路径，是由各种元器件连接而成的。电路通常由电源、负载、开关和导线组成。图1.1是一个最简单的电路。电源是将其他形式的能量(机械能、化学能等)转换成为电能的设备，用来向负载提供电能。汽车上的直流电源是蓄电池和发电机，它们分别将化学能和机械能转换成为电能。负载是将电能转换成为其他形式的能量的设备。例如汽车上的电动机把电能转换成机械能，照明灯把电能转换成为光能等。开关用来控制电路的接通或断开。导线用来连接电源、负载和开关，构成电路并把电源的电能输送到用电设备。

图1.1最简单的电路

2.电路图电路是由实际的电路元器件连接组成的。在画这些实际电路图(图1.1(a))时，没有必要去根据实物画较为复杂的电路图，通常是用简化电器元件的图形符号来表示实物的。由电器元件的图形符号构成的图叫做电路图，如图1.1(b)所示。

3.汽车电路的单线制电源和用电设备之间用两根导线构成回路，这种连接方式称为双线制。在汽车上，电源和用电设备之间通常只用一根导线连接，另一根导线则由车体的金属机架作为另一公共“导线”而构成回路。这种连接方式称为单线制。由于单线制导线用量少，且线路清晰，安装方便，因此广为现代汽车采用，如图1.2所示。采用单线制时，蓄电池的一个电极须接至车架上，称为“搭铁”，用符号“⊥”表示。若蓄电池的负极与车架相接，称为“负极搭铁”，反之称为“正极搭铁”。由于负极搭铁时对无线电干扰较小，因此，现在世界各国的汽车采用负极搭铁的较多。我国生产的汽车按机械工业部标准GB2261─77《汽车、拖拉机用电设备技术条件》的规定，已统一定为负极搭铁。

图1.2汽车电路单线制

1.1.2电路的基本物理量1.电流电流是由电荷的定向移动而形成的。金属导体中的电流，是自由电子在电场力作用下运动而形成的。电流不仅有大小，而且有方向。电流的大小用电流强度来表示，如果电流的大小和方向均不随时间变化，这种电流称为恒定电流，简称直流。对于直流，单位时间内通过导体横截面的电量叫做电流强度，简称电流，用I表示，即（1-1）

电流强度的单位为安培，简称安(A)。若一秒钟内通过导体横截面的电量是1库仑(C)，则此时导体中的电流为1安培(A)。计算微小电流时，电流的单位用毫安(mA)或微安(μA)表示。1mA＝10-3A，1μA＝10-6A

电流的方向，习惯上规定以正电荷移动的方向为电流方向，它与自由电子移动的方向相反。在金属导体中，正电荷并不移动，而是自由电子移动，虽然自由电子在电场中的移动方向与正电荷相反，但从电流这一概念来说两者是等效的。电流的方向可用箭头来表示。在分析与计算电路时，电流的实际方向往往无法预先确定，因而引入电流参考方向的概念。参考方向又称为正值方向，简称正方向。因此可以先任意假设某一方向为电流正方向(用箭头指向)，若计算结果为正值，说明电流的实际方向与正方向相同；若计算结果为负值，说明电流的实际方向与正方向相反，如图1.3所示。

图1.3电流的方向(a)正值；(b)负值

2.电位和电压在电路中，电流的流动说明电场力对电荷做了功。正电荷在电路的某一点上具有一定的电位能。要确定电位能的大小，必须在电路上选择一参考点作为基准点。正电荷在某点所具有的电位能就等于电场力把正电荷从某点移到参考点所做的功。在图1.4所示的电路中，以B点为参考点，则正电荷在A点所具有的电位能WA与正电荷所带电量Q的比值，称为电路中A点的电位，用UA表示。（1-2）电位的单位是焦耳/库仑(J/C)，称为伏特，简称伏(V)。

图1.4B点为参考点的电路

电路中某点电位的高低是相对于参考点而言的，参考点不同，则各点电位的大小也不同。但参考点一经选定，则电路中各点的电位就是一定值。参考点的电位通常设为零，在实际电路中常以机壳或大地为参考点，即把机壳或大地的电位规定为零电位。零电位的符号为“⊥”。电位高于零电位为正值，电位低于零电位为负值。

在电路中，由于电源的作用，电场力把正电荷从A点移到B点所做的功WAB与正电荷的电量Q的比值称为A、B两点间的电压,用UAB表示。（1-3）电场力所做的功WAB等于正电荷在A点的电位能WA与在B点的电位能WB的差，即（1-4）

由电压的定义可知，A、B两点之间的电压，就是该两点之间的电位差，所以电压也称电位差。