理想电路元件

一、理想无源元件
1．电阻元件
1）电阻
电阻是描述导体对电流阻碍作用大小的物理量，用R表示。其单位常用：欧[姆]（Ω）、千欧（ ）、兆欧（ ）等表示。

若电阻值不随电压、电流变化而变化，则称此电阻为线性电阻。常用的电阻器可视为线性电阻元件。线性电阻的伏安特性是通过坐标原点的一条直线。
2）电阻的串并联
（1）电阻的串联
电阻串联电路的主要特点是：
① 串联的每个电阻中流过相同的电流。
② 串联电路总电阻（即等效电阻）等于各串联电阻之和。
R=R₁+R₂
③ 串联电路的总电压等于各个电阻上电压之和。在图1.12中
U=U₁+U₂
④ 电阻串联可以实现分压。

（2）电阻的并联
电阻并联的主要特点是：
① 并联电阻两端的电压相等。
② 并联电路的总电阻（等效电阻）等于各并联电阻倒数之和的倒数。

③ 并联电路的总电流等于各支路电流之和。
I=I₁+I₂
④ 电阻并联可以实现分流。

2．电感元件
1）电感
由导线制成的线圈能够产生比较集中的磁场，为了衡量线圈产生磁场的能力，取线圈的磁链与电流的比值。

式中，L称电感。电感的单位是亨[利](H)。
电感的大小与线圈本身的制造有关，即

2）电压电流关系
在电压u与电流i有方向相同的情况下，有

3）能量关系
电感元件只储存能量而不消耗能量，是一种储能元件。电感元件所储存的磁场能量 为

3．电容元件
1）电容
任何两块金属导体在中间隔以绝缘介质，就构成一个电容器。为了衡量电容器储存电荷的能力，取电容器储存的电荷量与电压的比值，即

式中，C为电容器的电容量，简称电容。电容的单位是法[拉]（F）。
电容的大小与电容器本身的制造有关。

2）电压电流关系
在电压u和电流i参考方向相同的情况下，

3）能量关系
电容元件只储存能量而不消耗能量，也是一种储能元件。
电容元件所储存的电场能量W_c(t)为

二、理想有源元件
1．理想电压源（恒压源）
理想电压源的电路模型如下图所示。
它具有以下两个性质：
1）电源的端电压U恒等于电源的电动势E，与流过它的电流无关。
2）流过恒压源的电流是任意的，由负载电阻和电动势E确定。

2．电压源
电压源的电路模型是用恒压源与内阻的串联表示，如上图所示。
3．理想电流源（恒流源）
理想电流源的电路模型如下图所示。

它具有以下两个性质：
1）输出电流恒等于 ，与其端电压无关。
2）恒流源两端的电压是任意的，由负载电阻和电流确定。
4．电流源
电流源的电路模型是用理想电流源和一个内阻R₀并联的组合表示，如上图所示。