《电路与信号》课件模块1

模块1电路的基本概念和基本定律1.1电路与信号的基本概念1.2电路分析中的基本变量1.3电路的基本元件1.4电源1.5基尔霍夫定律本模块小结习题1

1.1电路与信号的基本概念

1.1.1电路的组成和作用

电路就是电流通过的路径。实际电路是由若干电气元器件(如电阻器、电容器、电感线圈、变压器、电源和开关等)按照一定的方式组合起来完成要求的特定功能而构成的整体。

电路的种类繁多，功能各异，按其连接目的和用途的不同，电路可分为以下两大类。

1.能量的传输、控制和转换

此类电路可归纳为由电源、负载和导线三部分组成。其中，电源是产生电能、向电路提供能量的器件，即将非电形式的能量转变为电能的器件，如干电池、发电机分别将化学能、机械能转变为电能；负载是消耗电能的器件，即将电能转变为非电形式的能量的器件，如电炉、电动机和电灯泡等；导线和其他电器，如开关、保险丝等是电源和负载之间连接的器件。

这类电路中，通常电流大，电压高(有时称为“强电”电路)。因而要求在电能的输送和转换中，电路的能量损耗尽可能小，效率尽可能高。

2.信号的传输、加工和处理

这也是通信技术中电路的主要作用。

图1.1.1所示为扩音器的结构示意图。图1.1.1扩音器的结构示意图图1.1.2是电路中几种基本元件模型的符号图形。图1.1.2基本元件模型的符号图形图1.1.3(a)所示为一个简单的实际电路。这是一个由干电池和小灯泡用两根连接导线组成的照明电路。其电路模型如图1.1.3(b)所示。图中，电阻元件只作为小灯泡的电路模型，反映了将电能转换为热能和光能这一物理现象；干电池用电压源Us和电阻元件Rs的串联组合作为模型，分别反映了电池内储化学能转换为电能以及电池本身耗能的物理过程。图1.1.3实际电路与电路模型图由理想元件组成的电路称为电路模型或电路图。电路理论分析的对象就是电路，即电路模型,如图1.1.3(b)及图1.1.4所示。图1.1.4电路模型1.1.2信号与电路

信息通常是用语言、文字、图像和数据等形式来表示的。信号分为规则信号(又称确定信号)与不规则信号(又称不确定信号、随机信号)。规则信号是指按一定规则变化的、可以用一个确定的数学函数式或波形来描述的信号，因此本书认为“信号”、“函数”这两个名词具有相同含义；否则称为不规则信号。规则信号据其变化时有无重复性的特点可分为周期信号和非周期信号；按其存在时间是否有连续性的特点又可分为连续时间信号和离散时间信号。图1.1.5所示为信号的分类。图1.1.5信号的分类图1.1.6给出了几种常见信号的波形图。图1.1.6常见信号的波形图

1.2电路分析中的基本变量

1.2.1电流及其参考方向

电荷有规则的运动称为电流。用来衡量电流大小的物理量是电流强度，其定义是：在单位时间内通过导体横截面的电量，简称为电流，用i表示，即(1.2.1)习惯上规定正电荷在电路中运动的方向为电流的真实方向。在仅含一个电源的简单电路(见图1.1.3(b))中，根据上面的规定很容易判断电流的真实方向，但对多个电源组成的复杂电路或交流电路(其电流的方向随时间而变化)，无法标出其实际方向。为了便于计算，引入了“参考方向”，这是一个任意假设的电流方向，又称正方向，在电路中用箭头表示，如图1.2.1所示。图1.2.1电流的参考方向(图中方框N代表一个元件或一段电路)电流的参考方向除用箭头表示外，也可以用双下标表示，如图1.2.1(a)中电流i可表示为iab，它表示电流i的参考方向由a指向b，而iba则表示电流从b流向a。对于同一真实电流而言，标注的参考方向不同，计算结果相差一个“－”号，即

iab=－iba或Iab=－Iba

(1.2.2)

1.2.2电压及其参考极性

电路中a、b两点间的电压等于单位正电荷由a点移到b点所获得或失去的能量。电压也称电位差，用字母u表示，一般表示为(1.2.3)式(1.2.3)中，如果正电荷由a移动到b获得能量，则a点为低电位，即负极，b点为高电位，即正极，由a到b为电压升(电位升)；如果正电荷由a移动到b失去能量，则a点为高

电位，即正极，b点为低电位，即负极，由a到b为电压降(电位降)。这说明式(1.2.3)的电压u可正可负，和电流一样，也是一个代数量，因此也和电流一样需要给电压标注参考极性。

参考极性用“+”、“－”号表示，标注在支路或电路的两端，其中“+”号表示高电位，“－”号表示低电位，如图1.2.2所示。图1.2.2电压的参考方向(图中方框代表一个元件或一段电路)电压的参考极性也可用双下标表示，如图1.2.2(a)中电压u可表示为uab，它表示电压参考极性为a“+”、b“－”，而uba则表示b“+”、a“－”。对于同一真实电压极性而言，标注的参考极性不同，计算结果相差一个“－”号，即

uab=－uba或Uab=－Uba

(1.2.4)

电路中两点间的电压也可用两点间的电位差来表示，即

uab=ua－ub

(1.2.5)

电路中两点间的电压是不变的，电位随参考点(零电位点)选择的不同而不同。1.2.3关联参考方向

在电路分析中，原则上电流与电压的参考方向是可分别任意选定的，但是为了分析上的方便，电流与电压的参考方向往往选得一致，即电流的参考方向选择从电压参考极性的“+”极性端流入，如图1.2.3(a)所示。参考方向的这种选择称做关联参考方向或一致参考方向。在电流、电压参考方向选择一致的情况下，电路图中往往只要标出其中任一个参考方向即可，此时可认为另一个参考方向已确定，从而可省略不标，如图1.2.3(b)、(c)所示。图1.2.3关联参考方向1.2.4电功率及其正、负号的含义

单位时间里一段电路所吸收的能量称做该段电路吸收的电功率，简称功率，可用字母p表示，即

电路吸收的功率可用电压与电流表示。例如，一段电路上有如图1.2.3(a)所示的电压、电流参考方向时，则有

在直流情况下，有

P=UI

(1.2.8)(1.2.7)(1.2.6)若电压与电流为非关联参考方向，如将图1.2.3(a)中的电流参考方向反向，则前后两个电流差一个负号，因此该段电路吸收的功率应为

p=－ui

(1.2.9)

在直流情况下为

P=－UI

(1.2.10)

将式(1.2.7)两边从－∞到t积分，可得(1.2.11)

例1.2.1已知图1.2.4所示的电路中，I1=I2=2A，I3=3A，I4=－1A，U1=3V，U2=－5V，U3=－8V，U4=8V，试计算各段电路的功率，并说明它们实际上吸收还是产生功率。

解：

A段电路上，U1与I1方向关联，故有

PA=U1I1=3×2=6W

PA＞0，表明A吸收功率。

B段电路上，U2与I2方向不关联，故有

PB=－U2I2=－(－5)×2=10W

PB＞0，表明B吸收功率。

C段电路上，U3与I3方向关联，故有

PC=U3I3=(－8)×3=－24W

PC＜0，表明C产生功率。

D段电路上，U4与I4方向不关联，故有

PD=－U4I4=－8×(－1)=8W

PD＞0，表明D吸收功率。

由于能量守恒，因此电路中功率也一定是平衡的，即整个电路吸收的功率一定等于它产生的功率，有

∑P吸收=∑P产生

或者写成

∑P=0

例1.2.1中有

∑P吸收=6+10+8=24W=∑P产生

或者

∑P=6+10+8－24=0图1.2.4例1.2.1图 1.3电路的基本元件

所谓电路元件，均是指理想电路元件。理想电路元件可由其端子上的电压-电流关系(VCR，Voltage-CurrentRelation)来表征。电路元件可分为无源元件和有源元件两大类。

无源元件是这样一类元件：当它接入任一电路时，在进行工作的全部时间范围里，总的输入电能不为负值，用数学式表示为(1.3.1)1.3.1电阻元件

1.电阻元件的伏安特性、欧姆定律

电阻元件是一个二端元件，它是实际电阻器件(如实验室中常用的滑杆电阻器、电灯泡、半导体二极管等所有消耗能量的电路器件)的理想化模型。电阻元件简称为电阻。电阻元件的VCR可用u-i平面上的一条曲线来表示，因而它是一个u-i相约束的元件。图1.3.1(b)、(c)、(d)所示分别是滑杆电阻器、电灯泡、半导体二极管的VCR曲线。图1.3.1电阻元件图1.3.1所示的电阻元件的VCR曲线为通过原点的直线，即该电阻元件上电压与电流成正比，因而其VCR可用数学式表示为

u=Ri

(1.3.2)

式(1.3.2)也可表示为

i=Gu

(1.3.3)

应注意的是，式(1.3.2)与式(1.3.3)成立的条件是该电阻元件上电压与电流方向选用的是关联方向。若电压与电流方向不关联，则式(1.3.2)与式(1.3.3)前要冠以负号，即

u=－Ri

(1.3.4)

i=－Gu

(1.3.5)

2．电阻元件的功率

由1.2节内容可知，一个二端元件任一瞬时的功率p=ui。当这个元件是线性电阻时，结合欧姆定律，就可得到电阻元件的功率

p=ui=Ri2=Gu2

(1.3.6)

在直流电路中，记为

P=UI=RI2=GU2

(1.3.7)

3．电气设备的额定值

当电流通过电气设备(电器或电路元件)时，设备内的电阻将消耗一定的能量，转变为热能，导致电气设备本身温度增高。对于一个理想的电阻元件，它的电压、电流及功率可以为任意值，但实际使用时，电压、电流及功率均不能超过某个额定值，否则会因过热而烧坏。所谓额定值，就是使该设备安全工作所允许的最大值。各种电气设备一般都在铭牌上标明它们的额定值。根据电压、电流和功率间的关系，额定值不一定全部标出。例如，电灯泡通常只标出额定电压和

额定功率,而电阻器则只标明电阻值和额定功率。

【例1.3.1】求如图1.3.2所示的四个电阻元件上的电压U或电流I。图1.3.2例1.3.1图

解：图(a)中，U、I方向关联，所以有

U=RI=2×3=6V

图(b)中，U、I方向非关联，所以有

U=－RI=－2×(－3)=6V

图(c)中，U、I方向关联，所以有

图(d)中，U、I方向非关联，所以有

【例1.3.2】标有200Ω、的电阻在使用时允许加的最大电流、电压为多少？

解：由 ，得

或 U=RI=0.05×200=10V

因此，允许加在该电阻上的最大电流、电压分别为0.05A与10V。1.3.2电容元件

实际电容器是由两个极板中间隔以介质所构成的。当电容器的两极板间加一定电压u时，就分别在所加电压的正、负两极板上充得+q和－q的电荷，并在两极板间形成电场，储藏电场能量。所以实际电容器是一个能聚集电荷、建立电场、储藏电场能量的器件。为模拟电容器的这种物理特性，通常采用一理想电路元件——电容元件作为其电路模型。电容元件是一个二端元件，简称为电容，其电路符号如图1.3.3(a)所示。图1.3.3电容元件若电容上电荷q与电压u方向关联，即电压的正极性端积聚的正电荷q与电压u的关系为

q=Cu

(1.3.8)

当电容两端电压u变化时，由式(1.3.8)可知，它所聚集的电荷q随着变化，从而在导线上形成电流。设电容上电流i与电荷q方向关联，即电流i的参考方向的箭头指向+q极板，

如图1.3.3(a)所示，则有(1.3.9)将式(1.3.8)代入上式，得

这就是线性电容元件的VCR的微分形式。显然，这个关系式是在电容上电压与电流方向关联的情况下得到的。若电容上电压与电流的方向不关联，则式(1.3.10)前要冠以负号,即(1.3.11)(1.3.10)式(1.3.11)还表明，如果某一时刻电容电流为有限值，则该时刻的电容电压只能连续变化，而不能跃变，因若某时刻的电容电压发生跃变,则该时刻的电容电流 ，而不是有限值。实际电路中的电容电流不可能为无限大，所以电容电压不可能跃变，用公式表示为

UC(t0+)=UC(t0－)

(1.3.12)

因此电容是一种惯性元件。

对式(1.3.10)两边从－∞到t积分，得(1.3.13)在关联参考方向下，电容元件瞬时功率为

如果电容元件在初始瞬间t0没有充电，即uC(t0)=0，则由上式可得(1.3.14)1.3.3电感元件

1.电感元件的伏安特性、动态特性

电感元件上任一时刻的磁链Ψ与其流过的电流i有关，并可用Ψ-i平面上的一条曲线来描述，即电感元件是一种受磁链与电流相约束的元件。若在Ψ-i平面上的曲线为一条过原点的直线，如图1.3.4(c)所示，则此电感为线性电感。若曲线不随时间而变化，则称为时不变电感。本书只讨论线性时不变电感。当电感中磁链与电流的参考方向满足右手螺旋法则(如图1.3.4(a)所示)时，称两者参考方向一致，这时两者的关系为

Ψ=Li

(1.3.15)图1.3.4电感元件由式(1.3.15)可知，当电感电流变化时，磁链也要跟着变化。根据电磁感应定律，线圈两端将产生感应电压。当图1.3.4(a)所示的电压与磁链参考方向符合右手螺旋法则，有(1.3.16)式(1.3.16)还表明，如果某一时刻t0的电感电压为有限值，则其电感电流只能连续变化，而不能跃变。电感电流在任一时刻t0不能跃变的特性称为惯性特性，用公式表示为

iL(t0+)=iL(t0－)

(1.3.17)

因此，电感元件也是一种惯性元件。

对式(1.3.16)两边从－∞到t积分得(1.3.18)

2.电感元件的功率与储能

在图1.3.4(b)所示的关联参考方向下，输入电感元件的瞬时功率是

与电容元件相类似，可导出电感元件的磁场储能与电感电流的平方成正比，即(1.3.19)(1.3.20)

1.4电源

电路中有两类元件：有源元件和无源无件。有源元件也称为电源元件。电源分为独立源和非独立源两大类。

1.4.1独立源

按功能的不同，独立源可分为为电路提供能量的能量源和为电路提供信号的信号源。无论是能量源还是信号源，它们都是电路的激励，因此，又统称为激励源。激励源按其提供的变量不同又有电压源和电流源之分。它们都是理想电源元件。

1．独立电压源(又称理想电压源)

理想电压源是从电压源抽象出来的一种理想化的电路元件。表征这种电源性质的唯一参数是其电动势Us。理想电压源的图形符号及外特性曲线如图1.4.1所示。图中，“+”、“－”号表示参考极性。图1.4.1理想电压源理想电压源具有以下特点：

(1)电源的端电压是恒定值Us或函数us(t)，与流过的电流无关。

(2)流过理想电压源的电流大小和方向不由它本身所确定，而由与其相连接的外电路确定。

由外特性曲线可以看出，如果一个二端元件接入任一电路后，其两端的电压总能保持恒定值Us或为按一定规律随时间变化的函数Us(t)，而与通过它的电流无关，则该二端元件称为独立电压源。电流I的大小和方向与理想电压源以外的电路(即外电路)的情况有关。

下面用图1.4.2所示的三个电路来说明电压源的特性。图1.4.2电压源的特性说明

2．独立电流源(又称理想电流源)

当一个二端元件接入任一电路后，由该元件流入电路的电流总能保持恒定值Is或为按一定规律随时间变化的函数is(t)，而与其两端的电压无关，则该二端元件称为独立电流源。它是光电池、晶体管输出特性等实际电源的理想化模型。

图1.4.3(a)是独立直流电流源的图形符号，其中，箭头表示源电流的参考方向；图(b)是独立直流电流源与外电路相接的电路图；图(c)则表示图(b)所示独立直流电流源的伏安特性(VCR)。图1.4.3独立电流源与独立电压源一样，独立电流源也具有如下两个重要的性质：

(1)独立电流源输出的电流是恒定值Is或是函数is(t)，与两端的电压无关。

(2)独立电流源的端电压的大小和极性完全由与其相连接的外电路决定。

源电流为零(即Is＝0或is(t)＝0)的独立电流源在电路中相当于开路。

图1.4.4所示的三个电路说明了电流源特性。电流源所接外电路不同，其两端电压也不同，这说明电压是由外电路所决定的，电流源本身的电流是恒定的。图1.4.4电流源的特性说明1.4.2受控源

受控源为非独立源，不能单独地为电路提供能量。它是模拟电子器件中某部分的电压或电流受另一部分电压或电流控制这样一种物理特性的元件模型。

受控源是一种四端元件，又称双口元件，它有两个控制端(又称输入端)、两个受控端(又称输出端)，其模型符号用菱形符号表示，以示与独立源相区别。

受控源可分为受控电压源与受控电流源。它们又都可能受输入端支路的电压或电流控制，于是就有四种组合，形成四种类型的受控源：电压控制电压源(VCVS)、电流控制电压源(CCVS)、电压控制电流源(VCCS)和电流控制电流源(CCCS)。四种受控源的模型符号如图1.4.5所示。图1.4.5受控源的四种模型

1.5基尔霍夫定律

在集总参数电路中，电路中的各支路电流和支路电压必然要受到两种约束：一类约束称为元件约束，这类约束取决于元件的性质，即不同的元件要满足各自的伏安特性(VCR)；另一类约束称为拓扑约束或电路结构约束，这类约束取决于电路元件间的互联方式，即电路元件之间的互联必然迫使各支路电流之间和各支路电压之间有联系，表示这类约束关系的是基尔霍夫定律，它是电路的基本定律，是分析和计算集总电路的基本依据。

基尔霍夫定律包括两条：一条是基尔霍夫电流定律(简写为KCL)，亦称基尔霍夫第一定律；另一条是基尔霍夫电压定律(简写为KVL)，亦称为基尔霍夫第二定律。在介绍它们的具体内容前首先解释几个有关电路的名词。

(1)支路：电路中通过同一电流的每个分支叫做支路，如图1.5.1中acb、adb和aeb都是支路，其中支路acb和adb是由两个元件串联组成的。支路acb、adb中有电源，称为含源支路；支路aeb中没有电源，则称为无源支路。

(2)节点：三条或三条以上支路的连接点叫做节点，如图1.5.1中的a点和b点。

(3)回路：电路中的任一闭合路径称为回路，如图1.5.1中的adbca、aebda和aebca都是回路，该电路共有三个回路。显然，电路至少要有一个回路，这种最简单的电路叫单回路电路。

(4)网孔：在回路内部不含有支路的回路叫做网孔，例如图1.5.1中回路adbca、aebda

就是网孔，而回路aebca则不是网孔。图1.5.1电路的名词定义1.5.1基尔霍夫电流定律(KCL)

在集总参数电路的任一节点处，在任意时刻流出(或流入)该节点的所有支路电流的代数和恒为零。KCL的数学表达式为

∑i=0

(1.5.1)

在直流情况下为

∑I=0

(1.5.2)

此处，对电流的“代数和”可做这样的规定：以流出节点的电流为“正”，流入节点的电流为“负”。当然，也可做相反的规定。但一经确定，便不能再随意改动。例如，图1.5.2中，对节点a而言，其KCL方程为－i1－i2+i3=0；对节点b点而言，其KCL方程为－i3－i4+i5=0，移项得

i3+i4=i5

故KCL也可表述为：对集总参数电路中的任一节点，在任意时刻，流入节点的支路电流总和∑iin等于流出节点的支路电流总和∑iout,即

∑iin=∑iout

(1.5.3)

KCL不仅对一个节点有效，还可推广为包括几个节点的任意一个假想的封闭面，如图1.5.2中的虚线所示。这个封闭面又称为广义节点。对该封闭面而言，KCL方程为

－i1－i2－i4+i5=0

(1.5.4)图1.5.2

KCL用图

【例1.5.1】图1.5.3中A点是电路中的一个节点。若已知汇聚在A点的支路电流分别为I1＝1A，I2＝－2A，I3＝3A，I4＝－4A，求I5的大小。

解：选取流出节点的电流为“正”，流入的为“负”，列节点A的KLC方程为

－I1+I2+I3－I4+I5=0

即

I5=I1－I2－I3+I4

=1－(－2)－3+(－4)

=－4A

I5＝－4A说明I5的大小为4A，而它的真实方向与图中所示的参考方向相反。图1.5.3例1.5.1图

【例1.5.2】在图1.5.4中，已知I2＝6A，I3＝4A，R7＝5Ω，试计算R7上的电压U7。

解：由于U7＝R7I7，因此欲求U7，关键在于求I7，而I7和未知大小的R5及R6支路电流有约束关系，所以用节点b的KCL不行。选取包围节点b、c、d在内的封闭曲面(如图1.5.4中虚线所示)，对这个广义节点列KCL方程为

I2+I3+I7=0

I7=－I2－I3=－6－4=－10A

所以

U7=R7I7=5×(－10)=－50V图1.5.4例1.5.2图1.5.2基尔霍夫电压定律(KVL)

在集总参数电路的任一回路中，在任意时刻，按一定方向沿回路绕行一周，回路中各支路电压的代数和恒为零。KVL的数学表达式为

∑u=0

(1.5.5)

在直流情况下为

∑U=0

(1.5.6)

这里对电压的“代数和”做如下规定：若支路电压的参考方向(电位降方向)与回路绕行方向一致，则支路电压取正号；当不一致时，取负号。例如，图1.5.5为某电路中的一个回路，若按顺时针方向绕行，则该回路abcda的KVL方程为 u1－u2－u3+u4=0

(1.5.7)

将上式移项可得

u1+u4=u2+u3

(1.5.8)

故KVL也可表述为：集总参数电路中的任一回路，在任意时刻，各支路电压降之和等于各支路电压升之和，即

∑u降=∑u升

(1.5.9)图1.5.5电压参考方向与回路方向

KVL不仅适用于实际存在的电路，而且也适用于假想的回路，这称为KVL的推广。例如，在图1.5.5中，对假想的回路abda(节点b、d间没有支路相连)仍然有KVL存在，即

uab+ubd+uda=0

即

ubd=－uab－uda=－u1－u4

对假想的回路cbdc而言，KVL方程为

ucb+ubd+udc=0

即

ubd=－ucb－udc=－u2－u3显然，有

－u1－u4=－u2－u3

将上式移项得

u1－u2－u3+u4=0

此式与前面所列的大回路abcda的KVL方程完全相同,从而也证明了KVL推广的正确性。

KVL的推广是电压单值性的表现。电压的单值性是指在集总参数电路中，对任意时刻任意两点间的电压，不管沿什么路径计算，其值相同。

【例1.5.3】图1.5.6所示的电路是某复杂电路的一部分。若已知U1=－4V，U2=－2V，U3=5V，U4=－1V，参考方向如图所示,求未知电压U5。

解：选顺时针方向绕行，KVL方程为

U1－U2+U3－U4－U5=0

所以

U5=U1－U2+U3－U4=－4－(－2)+5－(－1)=4V

若选取逆时针方向绕行，KVL方程为

U5+U4－U3+U2－U1=0

所以

U5=U1－U2+U3－U4=4V

可见,选取不同的绕行方向所得的答案是一样的。图1.5.6例1.5.3图

【例1.5.4】在图1.5.7中，已知R1＝20W，R2＝10W，R3＝30W，Us1＝20V，Us2＝10V。求电路中a、d两点间的电压Uad。

解：设电流I与电压U1、U2、U3、Uad的参考方向如图1.5.7所示。在假想回路abcda中，取顺时针绕行方向，列KVL方程为

－Uad－U2+U1－Us2=0

即

Uad=－Us2－U2+U1

根据欧姆定律得：

U1=R1I

U2=－R2I图1.5.7例1.5.4图所以

Uad=－Us2+R1I+R2I

由题设条件已知Us2、R1、R2，因此关键是求电流I。对闭合回路abcdea，取顺时针绕行方向(即I的参考方向)，列KVL方程为

－Us1－U2+U1－Us2+U3=0

将U1=R1I、U2=－R2I及U3=R3I代入上式并整理可得：将I=0.5A代入Uad的计算式中，可得

Uad=－10+10×0.5+20×0.5=5V

若在假想回路adea中，按顺时针方向绕行，列KVL方程为

Uad+U3－Us1=0

所以

Uad=Us1－U3=Us1－R3I=20－30×0.5=5V

可见,不论沿哪条路径，所求的两点间的电压值是相同的，故两点间的电压与所选的路径无关。

本模块小结

1．电路与信号的基本概念

电路就是电流通过的路径。信号是一种带有信息的随时间变化的物理量。

2．电压和电流

电压和电流是电路的基本变量，不仅有大小，而且有方向。分析电路时仅考虑参考方向。习惯上常使用关联参考方向，即将电压(电位降)和电流的参考方向取得一致。

3．功率

在电压和电流为关联参考方向时，某元件或某段电路的功率等于电压与电流的乘积；否则，乘积前冠以“－”号。

功率不仅有大小，而且有正负之分。若功率为“+”，表示该元件是负载，消耗(或吸收)功率；若功率为“－”，表示该元件是电源，供出功率。

4．电阻、电容和电感

R、L、C三个基本元件在关联参考方向下的伏安关系(VCR)为

因此L、C称为动态元件。

电阻的功率 永为正值，因此，电阻称为耗能元件。

电容储能 ，电感储能 。因此，电感和电容又称为储能元件。电容和电感元件具有记忆特性和惯性特性。

5．电源

电源