電路原理中的三種理想電路元件

電路是電流的通路，它主要由一些電氣元件或電氣設備聯結而成，能實現能量的傳輸和轉換，或實現信息的傳遞和處理。電路在日常生活和生產實際中隨處可見，例如廠礦中各種電氣設備和縱橫幾百公里的電網系統，可實現電能的轉換和傳輸；家用電器中的音響設備、電視機，可實現信號的傳遞和處理。實際電路是由種類繁多的電路元件組成的，這些元件--般可分為電源、負載和傳輸元件等。

●電源：是提供電能或發出電信號的設備。

●負載：是用電或接收電信號的設備。它把電能轉換成其他形式的能量。

●傳輸及控制器件：是電源和負載中間的連接部分。

由于實際電路元件種類繁多,功能各異，直接對實際電路進行研究會使問題十分復雜。電路理論采用了模型化的方法研究各種實際電路元件及實際電路,通過建立能反映實際電路元件主要物理本質的模型，使問題得到簡化。實際電路元件中發生的電磁現象主要是電磁能量的消耗現象和儲存現象，這些現象以不同的強度交織在一起，決定了一個實際電路元件的物理特性。如果對這些電磁現象分別建立物理模型和數學模型，構造出幾個理想電路元件,那么對于一個.實際電器部件,根據其電磁特性，可以用理想電路元件的組合來表示。這樣由理想電路元件構成的電路，稱為實際電路的電路模型。電路模型是以足夠的精度近似地描述實際電路，是對實際電路在- -定條件下的科學抽象。顯然，當抽象出的電路模型精度不夠高時，會給實際電路的分析帶來較大誤差。

根據實際電路元件中發生的電磁能的消耗現象和儲存現象，可建構三種理想電路元件，它們是：

表示消耗電能的電阻元件R

表示儲存電場能量的電容元件C

表示儲存磁場能量的電感元件L

用電動勢E表示電源的特性

當實際電路元件及實際電路的尺寸遠遠小于電路中電磁信號的波長時，可用等效的集總化理想電路元件構成集總參數電路模型，如將一段線路中的損耗集中起來用一個電阻表示。

圖是手電筒的電路圖(集總參數電路模型)，其中，電阻R表示小燈泡整體消耗電能的特性，電阻Rs表示干電池內部整體消耗電能的特性，電動勢E表示干電池發出電能的特性，開關K為手電筒的控制開關。不同的實際電路元件，只要具有相同的電磁性能，可用同一個電路模型表示。而一個實際電路元件在不同的條件下，電磁性能不同它的電路模型也會有不同的形式。

例如，在某一頻率下， 當線圈電阻的影響可以忽略時，一個線圈可以用集總電感元件作為其電路模型，如圖1-2a所示，如果線圈電阻的影響不能忽略，則其電路模型如圖1-2b所示，其中R為繞線電阻;如果線圈工作在較高頻率條件下，線圈匝間電容的影響不能忽略時，則其電路模型如圖1-2c所示，其中C為匝間電容。當線圈工作在更高頻率，且不滿足集總化條件時，應采用分布參數電路模型對實際電路進行描述。

電路理論的研究對象是從實際電路中抽象出來的電路模型。電路的基本定律及分析方法是建立在電路模型基礎上的。