电路分析中的理想元件与电路模型

1.电路组成、状态及功能

① 电路一般由电源、负载、中间环节（控制设备和连接导线）组成；

② 电路具备三种工作状态：通路、开路和短路；

③ 电路的主要功能是完成电能的传输、分配与转换。

理想电路元件是指实际元件的理想化模型，由理想元件构成的电路称为电路模型。在电路分析中，都是用电路模型来代替实际电路进行分析与研究的。

2.电流、电压和电功率

电路中的主要物理量是指电流、电压和电功率。

① 在计算电流时，首先要设定电流的参考方向。如果计算结果为正值，表示实际方向与参考方向相同，若为负值表示相反。

② 电压的参考方向一般用“+”“-”极性表示，如果计算结果为正值，表示实际方向与参考方向相同，若为负值表示相反。

③ 电路中某点的电位是指该点到电路中参考点之间的电压，所以电位是相对概念。参考点选择不同，电路中各点的电位值也随之改变。计算某点的电位，实际上是计算该点到参考点的电压。

④ 在电压U与电流I为关联参考方向时，电功率P = UI，并且P＞0，表示元件吸收（或消耗）功率，P＜0表示元件输出（或提供）功率。

3.元件的约束关系(www.xing528.com)

① 电阻R是反映元件对电流阻碍作用的一个参数，线性电阻在电压u与电流i为关联参考方向时有u = Ri，即欧姆定律。

电阻的功率P =ui =R 2i =u 2/R。

② 理想直流电压源是一个二端元件，它的端电压是一固定值，用US表示，通过它的电流由外电路决定。

③ 理想直流电流源是一个二端元件，它向外电路提供恒定电流，用IS表示，它的端电压由外电路决定。

实际电压源模型用一个理想电压源与一个电阻串联的组合模型表示，实际电压源不允许短路；实际电流源模型用一个理想电流源与一个电阻并联的组合模型表示，实际电流源不允许开路。

4.电路互联的约束关系

基尔霍夫定律是分析电路的最基本定律，它贯穿整个电路。

① KCL是对电路中任一节点而言的，运用KCL方程∑I=0或∑i=0时，应事先选定各支路电流的参考方向，规定流入节点的电流为正（或为负），流出节点的电流为负（或为正）。

② KVL是对电路中任一回路而言的，运用KVL方程∑U=0或∑u=0时，应事先选定各元件上电压参考方向及回路绕行方向，规定当电压方向与绕行方向一致时取正号，否则取负号。

③ 基尔霍夫定律的应用，是分析、计算复杂电路的一种最基本的方法。