电路分析中常见的无源元件包括电阻元件、电感元件和电容元件，其中电阻元件表征实际器件消耗电能的物理特性，称为耗能元件，电感元件、电容元件表征实际器件储存磁场能量、电场能量的物理特性，称为储能元件。

1.电阻元件

电气设备中，常用电阻元件（简称电阻）来表征将电能转换成热能、光能等其他形式能量的特性，例如电炉、电灯等都可以用电阻来代替，其图形符号如图1-8a所示。电阻元件分为线性电阻元件和非线性电阻元件。本书仅介绍线性电阻元件，其伏安特性曲线如图1-8b所示，是通过坐标原点的一条直线，电阻值等于该电阻两端的电压值与流过该电阻的电流值的比值，即

图1-8　线性电阻元件

这就是欧姆定律，是分析电路的基本定律之一。可见，当所加电压U 一定时，电阻R 愈大，则电流I 愈小，电阻具有对电流起阻碍作用的物理性质。在国际单位制中，电阻的单位是Ω（欧姆，简称欧）。当电路两端的电压为1V、通过的电流为1A 时，则该段电路的电阻为1Ω。根据实际需要，电阻的单位可以分别用kΩ（千欧）或MΩ（兆欧）来度量，它们之间的关系是1kΩ＝103 Ω，1 MΩ＝106 Ω。电阻的倒数称为电导，用符号G 表示，即

电导的单位是S（西门子，简称西）。

显然，欧姆定律还可表示为

根据在电路图上所选电压和电流的参考方向的不同，在欧姆定律的表达式中可带有正号或负号。当电压与电流的参考方向一致，即为关联参考方向时，则得

当两者的参考方向选得相反，即为非关联参考方向时，则得

2.电感元件

当电路中有线圈存在时，电流通过线圈就会产生比较集中的磁场，电感是用来表征产生磁场、储存磁场能量特性的电路元件。当通过电流为iL 时，将产生磁通Φ 通过每匝线圈，如果线圈有N 匝，则电感（或自感）的定义为

电感的单位是H（亨利，简称亨）或mH（毫亨）。

对于含有电感元件的电路，当通过电感线圈的磁通Φ或者电流iL 发生改变时，根据法拉第电磁感应定律，电感上会出现电动势来抵抗电流的改变，如图1-9所示。感应电动势eL 的值为电感两端的电压(www.daowen.com)

图1-9　电感元件

如果电感线圈中通过恒定电流，则电感两端电压uL＝0，所以此时电感元件可视为短路。

电感元件中所储存的能量为

式（1-19）表明，当电流iL 增大时，电感中所储存的能量增大，在此过程中电能转换为磁场能，即电感元件从电源吸收能量。反之，当电流iL 减小时，电感中所储存的能量减小，磁场能转换为电能，即电感元件向外电路释放能量。可见，电感元件不消耗能量，是储能元件。

3.电容元件

电容器由两块金属薄板及中间的绝缘介质组成。当电容器的两个极板间加上电压时，两个极板上就聚集起上下等量的异性电荷，介质内出现较强的电场，储存电场能量，如图1-10所示。绝大多数电容器都是线性的，其电容定义为

图1-10　电容元件

电容的单位是F（法拉，简称法），由于法拉的单位太大，工程上多采用μF（微法）或pF（皮法）。1μF＝10－6F，1pF＝10－12F。

当电容元件上的电荷q 或电压uC 发生变化时，则在电路中引起电流

如果在电容元件两端加恒定电压，电流iC 为零，所以此时电容元件可视为开路。

电容元件中所储存的能量为

式（1-22）表明当电容元件上的电压uC 增高时，电容上储存的电场能量增大，在此过程中电容元件从电源吸收能量（或称为充电）。反之，当电压uC 降低时，电容上储存的电场能量减小，电容元件向外电路释放能量（或称为放电）。可见，电容元件也不消耗能量，是储能元件。