1.1.1 电路的组成
电路的应用在日常生活中随处可见，例如我们使用的汽车、计算机、手机、家用电器、火车等都离不开电路。电路类型多种多样，其结构形式也各不相同。
电路的组成和基本物理量
1.电路的概念
电路是为实现某种需求或功能，由某些电气设备或元件按一定方式组成的电流流通路径，能使电流流通的整体称为实际电路。
2.电路的作用
电路的作用主要包括以下两个方面。
一是进行电能的传输、分配和转换。如电力系统电路，发电机组将其他形式的能量转换成电能，经变压器、输电线传输到各用电部门后，用电部门再把电能转换成光能、热能、机械能等其他形式的能量加以利用。图1-1是电力系统输送电能的电路示意图。
二是实现对电信号的传递、变换、处理和存储。如扩音机、收音机或电视机把电信号经过调频、滤波、放大等环节的处理，使其成为人们所需要的其他信号。图1-2是扩音机电路的示意图。
图1-1 电力系统输送电能的电路示意图
图1-2 扩音机电路的示意图
3.电路的组成
电路的功能不同，其复杂程度也不同。一个完整的电路是由电源、负载、中间环节三部分按一定方式组成的。在图1-1中，发电机是电源，电灯、电动机和其他电设备是负载，变压器和输电线路是中间环节。在图1-2中，传声器是电源（信号源），扬声器是负载，放大器是中间环节。
（1）电源
电源是电路的核心部件，是将其他形式的能量转变成电能的装置，是为电路提供电能的设备，如发电机、蓄电池、光电池等都是电源。
对于电源来说，由负载和中间环节组成的电流通路称为外电路，电流方向由电源正极指向负极；电源内部的电流通路又称为内电路，电流方向由电源负极指向正极。
（2）负载
负载是电路中消耗电能的设备或器件，它将电能转化为其他形式的能量。如电灯是将电能转化为光能；电动机是将电能转化为机械能；电炉是将电能转化为热能等。
负载的大小是以单位时间内耗电量的多少来衡量的。由于电路中的负载都表现出一定的电阻性，当电源电压一定时，电阻大的负载所取用的电流较小，消耗的功率也小；反之，负载的电阻越小，消耗的电功率越大。
（3）中间环节
中间环节是传输、控制电能或信号的部分，它连接电源和负载，提供电流通过的路径，并对电流的通断等进行控制，如连接导线、控制电器、保护电器、放大器等都是中间环节。电路种类有很多，由直流电源供电的电路称为直流电路；由交流电源供电的电路称为交流电路；由晶体管放大元件组成将信号进行放大的电路称为放大电路。
4.电路的模型
由于实际的电路元器件在工作时的电磁性质是比较复杂的，绝大多数元器件具备多种电磁效应。如果在分析电路时都用实际电路去分析，会给分析问题带来困难。为了使电路的分析与计算简化，在分析和研究具体电路时，常将电路元件进行近似化、理想化处理，并用理想电路元件及其组合来表征电气设备、电工器件的主要电性能。这种用理想元件及其组合代替实际电路中的电气设备、电气元件，即把实际电路的本质特征抽象出来形成的理想化电路，称为电路模型，简称电路。此后本书中未加特殊说明时，所说的电路均指这种抽象的电路模型，所说的元器件均指理想元件。
图1-3为实际照明电路和它的电路模型。将电路中各种电路元器件都用理想元件的模型符号表示的电路图，称为电路原理图。
图1-3 实际照明电路和它的电路模型
a）电路实物图 b）电路图
小提示：实际生产、生活中所用的电气设备的器件种类繁多，而理想电路元件主要有纯电阻元件、纯电感元件、纯电容元件、理想电压源和理想电流源等。如将实际电路中电阻器、白炽灯等以取用电能为主要特征的电路元器件理想化为纯电阻元件；将电感线圈、绕组等以存储磁场能为主要特征的元器件理想化为纯电感元件；将电解电容等以存储电场能为主要特征的元器件理想化为纯电容元件；将电池、发电机等提供电能的装置理想化为电压源等。
电路模型还反映了电路的主要性能，忽略了它的次要性质，因此建立电路模型具有十分重要的意义，可以使电路的分析大大简化，以便于探讨电路的普遍规律。
理想电路元件是具有某种确定的电磁性能的元件，是一种理想的模型；不同的实际电路部件，只要具有相同的主要电磁性能，在一定条件下可用同一模型表示；同一个实际电路部件在不同情况下可能用不同的理想元件来代替。电路图中的文字符号和图形符号有严格的规定，常见的一些实际电路元件的理想电路元件模型符号见表1-1。
表1-1 部分实际电路元件的理想电路元件
