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已知二端元件的电压电流采用关联参考方向，若其瞬时值表达式为
试确定该元件是电阻、电感或电容，并确定其元
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已知二端元件的电压电流采用关联参考方向，若其瞬时值表达式为 & &试确定该元件是电阻、电感或电容，并确定其元件值。
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图形验证：1.2&电路的基本物理量及参考方向
电流(current)、电位（electric potential）、电压（voltage）、电动势（electromotive
force,EMF）和电功率（electric power）等是电路的基本物理量。
&&&图1-1所示为手电筒的实物模型和电路模型，这是一种最简单的直流电阻电路，以此为例，引入电路的基本物理量和参考方向。图中，E，U和Ro分别为电源的电动势、端电压（terminal
voltage）和内阻（internal resistance）,R为负载电阻（load
resistance）.当开关闭合后，电路中有电流I.
在分析电路时用箭标或"+"、"-"符号在电路图上标出各基本物理量的方向或极性，并依此列出电路方程。电压和电流的方向分为实际方向（actual
direction）和参考方向O（reference direction），下面分别介绍。
1.2.1 电流
电荷对时间的变化率称为电流,即
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&式中,电荷q的单位为库仑(C);时间的单位为秒（s）；电流的单位是安[培](A).当1s内通过导体截面积的电荷量为1C时,则电流为1A.计量微小的电流时,以毫安(mA)或微安(μA)为单位.
&&&&电荷的定向移动形成电流，通常将电流的实际方向规定为正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方向。电流的方向是客观存在的，但在分析较为复杂的直流（direct
current,DC,dc,d.c.）电路时，往往难以事先判断某支路中电流的实际方向；在分析交流（alternating
current,AC,ac,a.c）电路时，电流方向随时间而变，在电路图上无法用一个箭标来表示它的实际方向。为此，在分析与计算电路时，常常任意选定某一方向作为电流的参考方向，称为正方向。所选的电流参考方向并不一定与电流的实际方向一致。当电流的实际方向与其参考方向相反时，则电流为负值（图1-2(b)）.因此，在参考方向选定之后，电流值才有正负之分。
如果电流的大小和方向都不随时间变化，即dq/dt为常数，则称其为直流电流，用大写字母I表示。如果电流有大小和方向都随时间变化，即dq/dt为变数，则称其为交流电流，用小写字母i表示。
1.2.2 电位
电位在物理学中称为电势,某点电位在数值上等于电场力将单位正电荷沿任意路径从该点移动到电路中电位参考点所做的功.
电位是一个相对于参考点的物理量,电路中参考点选择不同,各点的电位也不同;但是参考点一经选定,电路中各点的电位也就唯一确定.通常,因为大地容纳电荷的能力极大,电位稳定,其电位不会因为局部电荷量的变化而受影响,人们认为大地的电位为零.因此,电路中参考点用"接地"符号"&"表示.电路中参考点的所谓"接地",并不一定真的与大地相连,可以任意选取,在电子电路中通常选取公共点或机壳为参考点,参考点电位为0.相对于该参考点,电路中a点的电位记为Ua,电位是伏[特](V).
1.2.3 电压
电压是由于电路中两点电位的高低差别而形成的,又称为电位差.电压是一个绝对值,不会因为参考点选取的不同而不同.
电压的方向规定为由高电位("+"极性)端指向低电位("-"极性)端,即为电位降低的方向.电压的参考方向除用极性"+"、"-"表示外，也可用双下标表示.a,b两点间的电压Uab,在数值上等于把单位正电荷从a点移动到b点电场力所做的功,参考方向是由a指向b,也就是说a点的参考极性为"+",b点的参考极性为"-".如果参考方向选为由b指向a,则电压为Uba.
为了方便计算，常将电压、电流取一致的参考方向，称为关联参考方向。例如，在电阻元件中，将电流的参考方向表示为其上电压参考方向从"+"到"-"的方向.
&&&&电压的单位是V.计量微小的电压时,以毫伏(mV)或微伏(μV)为单位.计量高电压时,以千伏(kV)为单位.
1.2.4. 电动势
程序电源的电动势E是指在电源内部,外力克服电场力把单位正电荷由低电位移动到高电位所做的功,即非静电力把单位正电荷从负极移到正极所做的功.在非静电力的作用下,电源不断地把其他形式的能量转换为电能.电源的电动势是表征电源本身的特征量,与外电路的性质无关.
电源电动势的方向规定为在电源内部由低电位("-"极性)端指向高电位("+"极性)端,即为电位升高的方向.电动势的单位是V.
一般情况下,只有电源才有电动势的概念.
1.2.5 电功率
电功率是指电路或电路元件在单位时间内消耗(实际为转换)的电能,简称功率.直流功率通常用P表示,其计算公式为
P=UI&& (1-1)
功率的单位为瓦[特](W).计算大功率时可用千瓦(kW),计算小功率时用毫瓦（mW）.
电路在单位时间内消耗或产生的电能用W表示：
W=Pt=UIt (1-2)
式中，t为时间。电能的单位为焦[耳]（J），但是经常使用的是"千瓦·时"(kW·h),又称为"度",是供电部门度量用电量的常用单位.
在电压和电流参考方向关联时,根据式(1-1)计算的功率为正值,即表示电路吸收功率(即消耗电能);若电压和电流参考方向非关联时,功率为负值,则表示该电路输出功率(即送出电能).
习惯上对电源的端电压的流过电源的电流采用非关联参考方向.例如在图1-1所示手电筒电路中,按所示电流参考方向,电流从电池的"-"端流向"+"端,电源的功率P=UI&0,表示电源向外电路所输出功率.忽略电池内阻时,电池的端电压U=E,乘积UI表示电源向外电路输出功率的大小.
参考视频课程:
&(正泰电工)
一切准备就绪,明天光大会展中心见 &&
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摘要: 电路的电气特性是通过电流、电压和电功率等物理量来描述的。在电路分析与设计中，主要是通过计算电流、电压和电功率来定量地描述电路的状态或电路元件的特征。本节讨论电路中几个常用的物理量。 1、电流 电荷的定向 ...
电路的特性是通过电流、电压和电功率等物理量来描述的。在电路分析与设计中，主要是通过计算电流、电压和电功率来定量地描述电路的状态或电路元件的特征。本节讨论电路中几个常用的物理量。
电荷的定向运动称为电流，其大小用单位时间内通过导体等势面的电荷量来计算，即
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
电荷的单位为库仑（），电流的基本单位为安培（），。实用中，电流的单位还有，，。
量值和方向均不随时间变化的电流，称为恒定电流，简称为直流（dc或DC）；量值和方向随时间变化的电流，称为时变电流；工程上把量值和方向作周期性变化且平均值为零的时变电流称为交流（ac或AC）。
电流是标量，习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。
在讨论分析电路时，要涉及到电流和电压的方向，而事先往往很难判断出支路电压和支路电流的真实方向。为解决这个问题，可采用先任意假定它们的方向的办法。这种任意假定的方向称为参考方向。在参考方向下，电流为代数量。
图1 电流的参考方向与实际方向
电流参考方向用箭头来表示。当电流的参考方向与实际方向一致时，电流为正值；否则为负值，据此可以确定电流的实际方向。由此可知，在参考方向选定之后，电流就有了正值和负值之分，电流值的正负符号就反映了电流的实际方向。显然，在未标识参考方向的情况下，电流的正负是毫无意义的。
例1 &图2所示元件，当时，其上电流大小为，方向为从流向；当时，电流大小为，方向为从流向。根据图示参考方向，写出电流的数学表达式。
图 2& 例1电路
&&& 解& 时，的数学表达式为
&&& 时，的数学表达式为
负号表示电流的实际方向与图示参考方向相反。
1.2.2& 电压
电场力把单位正电荷从电路的一点移到另一点所做的功称为电路中两点间电压，即
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
将电路中任一点作为参考点，规定参考点的电位为零。则电路中某点的电位定义为单位正电荷从该点移动到参考点电场力所做的功。用表示。
由此而来，电压也可以定义为电路中两点电位之差，即
&&&&&&&&&&&&&&&&&&
其中，为电场强度。需要注意的是：在集中参数电路中，电路中两点间的电压与路径无关，仅与起点和末点的位置有关。
电压的基本单位为伏特（），。实用中电压的单位还有，，。
与电流一样，电压也是标量，在工程上习惯规定电位真正降低的方向为电压的实际方向，其高电位端标“+”，低电位端标“-”。
同样，在电路分析中很难直接确定电压的实际方向。为了分析和计算的需要，应选定电压的参考极性（方向），用画在元件两端的“+”号和“-”号表示。当电压的参考极性与实际极性一致时，电压为正值，否则为负值，据此可以确定电压的实际方向。
电压也分为直流电压、时变电压和交流电压。
例2& 图3所示电路中，以d 为参考点时，各节点电压为，，。求以a 为参考点，求、和。
图3& 例2 电路
解& 选d为参考点，所以
当选a为参考点时，有
上述计算表明：电位大小与参考点有关，但两点间的电压与参考点无关。
3、关联参考方向
为了分析计算方便，规范统一，电流与电压往往采用关联参考方向，其优点是：(1)对于一个支路只需标出电流或电压两种参考方向中的任意一种；(2)便于功率问题的讨论。
电压和电流的关联参考方向：当某一元件或电路端口所假定的电压和电流的参考方向，当参考电流从参考电压的正极（+）流入，负极（-）流出，则为关联参考方向；否则为非关联参考方向。图4(a)表示元件上的电压和电流取关联参考方向，图1.2.4(b) 元件上的电压和电流取非关联参考方向。
(a)关联参考方向&&&&&& (b)非关联参考方向
图4 电压和电流的参考方向
参考方向之所以可以任意地指定，是因为它本身并不表示电路所发生的实际物理过程。但是，在参考方向选定之后，就可以把计算所得的电压、电流的正负值和其参考方向联系起来考虑，从而确定出它们的真实方向。本书约定，除特别说明之外，电压与电流均按关联一致参考方向进行分析和计算。
关于参考方向，我们需要强调：
(1)．任一电路元件上的电流和电压的参考方向都可以分别独立地加以指定；对同一支路或元件，参考方向相反的两个电流或电压量之间相差一个负号。参考方向可以任意假定而不会影响计算结果。因为参考方向相反时，计算出的电流、电压值仅相差一负号，最后得到的实际结果仍然相同；
(2)．电流值和电压值的正与负都只有在设定了它们的参考方向的前提下才有意义。如果电流、电压为正值，说明它们的实际方向分别与所设参考方向相同，否则相反。
(3)．无论电流、电压等物理量是直流还是交流，它们均是根据一定的参考方向写出的。描述任一电路元件或整个电路的电压、电流关系的任何方程也只有在选定了参考方向后才能明确建立； 参考方向一旦选定，在电路计算过程中就不要再随意更改，以免造成混乱。
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