案例1.1手電筒電路是大家所熟悉的一種用來照明的最簡單的用電器具,如圖1.1所示。

它由四部分組成:
(1)干電池,它將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能;
(2)小電珠,它將電能轉(zhuǎn)換為光能;
(3)開關(guān),通過它的閉合與斷開,能夠控制小電珠的發(fā)光情況;
(4)金屬容器、卷線連接器,它相當(dāng)于傳輸電能的金屬導(dǎo)線,提供了手電筒中其它元件之間的連接。
1.1.1電路
電路是由若干電氣設(shè)備或元器件按一定方式用導(dǎo)線聯(lián)接而成的電流通路。通常由電源、負(fù)載及中間環(huán)節(jié)等三部分組成。
電源是將其它形式的能量轉(zhuǎn)換為電能的裝置,如發(fā)電機、干電池、蓄電池等。
負(fù)載是取用電能的裝置,通常也稱為用電器,如白熾燈、電爐、電視機、電動機等。
中間環(huán)節(jié)是傳輸、控制電能的裝置,如連接導(dǎo)線、變壓器、開關(guān)、保護電器等。
實際電路的結(jié)構(gòu)形式多種多樣,但就其功能而言,可以劃分為電力電路(強電電路)、電子電路(弱電電路)兩大類。電力電路主要是實現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換。電子電路主要是實現(xiàn)信號的傳遞和處理。
1.1.2電路模型
1.電路模型
由電路元件構(gòu)成的電路,稱為電路模型。電路元件一般用理想電路元件代替,并用國標(biāo)規(guī)定的圖形符號及文字符號表示。今后本書中未加特殊說明時,我們所研究的電路均為電路模型。圖1.1所示的手電筒電路,其電路模型如圖1.2所示。

2.電路元件
實際電路中的元器件品種繁多,有的元器件主要是消耗電能,如各種電阻器、電燈、電烙鐵等;有的元器件主要是儲存磁場能量,如各種電感線圈;有的元器件主要是儲存電場能量,如各種類型電容器;有的元器件主要是提供電能,如電池、發(fā)電機等。
對某一個元器件而言,其電磁性能卻并不是單一的。例如,實驗室用的滑線電阻器,它由導(dǎo)線繞制而成,主要具有消耗電能的性質(zhì),即具有電阻的性質(zhì);其次由于電壓和電流會產(chǎn)生電場和磁場,它又具有儲存電場能量和磁場能量的性質(zhì),即具有電容和電感的性質(zhì)。上述性質(zhì)總是交織在一起的,當(dāng)電壓、電流的性質(zhì)不同時,其表現(xiàn)程度也不一樣。
為了便于對電路進行分析和計算,將實際元器件近似化、理想化,使每一種元器件只集中表現(xiàn)一種主要的電或磁的性能,這種理想化元器件就是實際元器件的模型。理想化元器件簡稱電路元件。
實際元器件可用一種或幾種電路元件的組合來近似地表示。例如,上面提到的滑線電阻器可用電阻元件來表示;若考慮磁場的作用,則可用電阻元件和電感元件的組合來表示。同時,對電磁性能相近的元器件,也可用同一種電路元件近似地表示。例如,各種電阻器、電燈、電烙鐵、電熨斗等,都可用電阻元件來近似表示。
