为了实现电能或电信号的产生、传输及利用，把所需要的电器元件或设备按一定方式连接起来，这种能实现某种功能的电器元件的集合体统称为电路（Circuit）。电路的作用主要有三个方面：一是实现电能的产生、传输、分配和转化，如电力网络就是将电能从发电厂输送到各个工厂、广大农村和千家万户，供各种电气设备使用；二是实现电信号的产生、传输、变换和处理，如电视接收机通过天线将接收到的含有图像和伴音信息的高频电视信号，经过选择、变频、放大和检波等处理，恢复出原来的图像和伴音信号，在显像管屏幕上呈现图像，并通过扬声器发出声音；三是测量电量和存储信息，如万用表电路用来测量电压、电流和电阻，计算机中的存储电路用来存放数据和程序。

由电阻器、电容器、线圈、变压器、晶体管、运算放大器、传输线、电池、发电机和信号发生器等电气器件和设备等实际物理器件连接而成的电路，称之为实际电路（Real Circuit）。根据实际电路的几何尺寸与其工作波长的关系，可将它们分为集总参数电路（Lumped Parameter Circuit）和分布参数电路（Distributed Parameter Circuit）两大类。当电路几何尺寸远小于其工作波长时，电路中任意两点间的电压和流入任一器件端钮的电流是完全确定的，与器件的几何尺寸和空间的位置无关，满足该条件的电路称为集总参数电路；不满足电路几何尺寸远小于其工作波长的电路称为分布参数电路，该电路的特点是电路中的电压和电流不仅是时间的函数，也与器件几何尺寸和空间位置有关。我国电力用电的频率为50Hz，对应波长为6000km，对以50Hz为工作频率的实验室设备来说，其尺寸远小于其工作波长，因而可以用集总参数表征，而对远距离输电线来说，就必须考虑到电场、磁场沿电路分布的现象，只能用分布参数表征了。

图1-1（a）所示的电路就是手电筒的实际电路，它由干电池、灯泡和手电筒壳组成。干电池是一种电源，对电路提供电能；灯泡是用电器，称之为负载（Load）；手电筒壳相当是连接导体，将干电池和灯泡连接起来使电流构成通路；当电流流过灯泡时，灯泡中的钨丝能发热到白炽状态而发光。实际电气器件和设备种类很多，形状各异，绘制很麻烦，而且它们中所发生的物理过程也很复杂，我们不可能制作出只表现出某一种性质的器件。如一个实际的电阻器有电流流过时还会产生磁场，因而还兼有电感性质；一个实际电源总有一点内阻，因而在使用时不可能总保持一定的端电压；连接的导体总有一点电阻，甚至还有电感。这样分析起来就很困难，为了便于对实际电路进行分析和数学描述，进一步研究电路的特性和功能，就必须进行科学的抽象，也就是在一定条件下对实际器件加以理想化，忽略它的次要性质，用一个足以表征其主要性能的模型来表示。如灯泡的电感极其微小可忽略不计，可把它看作一个理想的电阻元件；一个新干电池其内阻和灯泡电阻相比可以忽略不计，可把它看成是一个理想的电压源；连接导线在很短的情况下，它的电阻也可忽略而视为理想导体。因此，在一定条件下，可用一些模型来代替实际的电器元件或设备。这种构成电路模型的元件称为模型元件或理想电路元件。表1-1列举了我国国家标准中的部分图形符号，采用这些图形符号，可以画出表明实际电路中各个器件互连关系的电原理图。图1-1（b）所示就是手电筒的电原理图或称电气图（Electrical Diagram）。

表1-1　部分电气图用图形符号

集总参数电路是把实际电路中交织在一起的电磁能量的损耗、存储和其他效应分别集中在不同的元件上，每一种元件通常只体现一种物理效应。例如，通常所说的电阻只体现电路的能量损耗，而电场和磁场能则分别集中存储于电容和电感内部。对于集总参数电路，当不关心器件内部的情况，只关心器件端钮上的电压和电流时，可以定义一些理想化的电路元件来近似模拟器件端钮上的电气特征。如，定义电阻元件是一种只吸收电能的元件，定义电容元件是一种只存储电场能量的元件，而电感元件是一种只存储磁场能量的元件。用这些理想化的电路元件近似模拟电路中每个电气器件和设备，再根据这些器件的连接方式，用理想导线将这些元件连接起来，就得到该电路的电路模型（Circuit Model）。图1-1（c）所示就是手电筒的电路模型。需要说明的是，实际器件中进行的电磁过程都相当复杂，一般都伴有电能的消耗、电场能量和磁场能量的存储这三个过程。这些过程或现象互相缠绕在一起，不可分离。但在一个电路器件上这些过程或现象所表现的强弱程度并不是均衡的，在一定条件下，某种过程或现象表现得较强，处于主导地位，而另外的过程或现象表现得较弱，处于次要地位，即使将其忽略也无碍大局。如对于图1-2（a）所示的电感线圈，当通过直流时，就只考虑它对电能的消耗而忽略它的电场和磁场效应，可用图1-2（c）模型来代替；图1-2（d）为线圈通过低频交流时的模型，图1-2（e）是线圈通过高频交流时的模型。因此，在一定条件下，可用不同的等效模型对实际器件加以近似。

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图1-1　手电简电路构图

（a）实际电路；（b）电原理图；（c）电路模型；（d）电路拓扑结构图

图1-2　电感线圈的电路模型

（a）电感线圈；（b）电感线圈的图形符号；（c）电感线圈通过直流的模型；（d）电感线圈通过低频交流的模型；（e）电感线圈通过高频交流的模型

在电路分析中，为了便于看出电路模型中各元件的连接关系，常采用仅仅表示元件连接关系的拓扑结构图（Topology Map），图1-1（d）所示就是手电筒的拓扑结构图。

电路理论研究电路中发生的电磁现象，并用电流、电压、电荷、磁通等物理量来描述其中的过程，其讨论的对象是实际电路的电路模型，主要的任务是研究电路模型的分析方法，目的是通过对电路模型的分析研究来预测实际电路的电气特性，以便指导改进实际电路的电气特征和设计制造出新的实际电路。电路理论（Circuit Theory）包括电路分析（Circuit Analysis）和电路综合（Circuit Design）两部分，前者是已知电路结构和元件特性，分析电路的特性；后者则根据电路特性的要求来设计电路的结构和元件的参数。本课程是电路的入门课程，主要讨论电路分析问题。