将多个电器设备或元器件,按其所要完成的功能用一定的方式连接起来的总体称为电路,电路是电流流通的路径。电路通常由电源、负载和中间环节三部分组成。
电源是指电路中可将化学能、机械能、原子能等其他形式的能量转换成电能,并向电路提供能量的那些设备,如干电池、发电机等。
在电路分析课程中电源有两大类,一类为电压源(为电路提供电压的器件),另一类为电流源(为电路提供电流的器件)。电压源和电流源除了有独立对外供电的常规电源外,还有受控电压源(输出电压受外界输入信号控制的电压源)和受控电流源(输出电流受外界输入信号控制的电流源),各种电源在电路中所用的符号如图1-2所示。
其中,图1-2a和图1-2b是电压源的符号,图1-2c是电流源的符号,图1-2d是受控电压源的符号,图1-2e是受控电流源的符号。
负载是指电路中能将电能转换为其他形式的能量并对外做功的用电器,如电灯、电动机、电热器等,负载在电路中通常用电阻R来表示,电阻在电路中常用的符号为。
图1-2 电路中常用的各种电源的符号(www.xing528.com)
中间环节是指将电源与负载连接成闭合电路的导线、开关、保护设备,以及测量仪表等。
任何实际的电路都是由多种电气元器件根据不同的用途搭建的,不管是简单的手电筒电路,还是复杂的计算机电路。电路中各种元器件所表征的电磁现象和能量转换的关系一般都比较复杂,若按实际电气元器件来做电路图将比较困难和繁杂,因此,在分析和计算实际电路问题时必须用理想的电路元器件及其组合来近似代替实际电气元器件所组成的实际电路。这种由理想元器件所组成的与实际电气元器件相对应,并用统一规定的符号来表示而构成的电路,就是实际电路的模型,通常称为模型电路。手电筒的实际电路和模型电路如图1-3所示。
搭建各种电路都有一定的目的,尽管电路的结构千差万别,但它们的功能大致可概括为两大类:一是作为能量的传输或转换,如照明和动力电路等;二是作为信号的传递和处理,如计算机和通信电路等。
图1-3 手电筒的实际电路和模型电路
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