在我們研究的電路中一般含有電阻元件、電容元件、電感元件和電源元件（如圖1．１１所示），這些元件都屬于二端元件，它們都只有兩個端鈕與其它元件相連接。其中電阻元件、電容元件、電感元件不產(chǎn)生能量，稱為無源元件；電源元件是電路中提供能量的元件，稱為有源元件。

上述二端元件兩端鈕間的電壓與通過它的電流之間都有確定的約束關(guān)系，這種關(guān)系叫作元件的伏安特性。該特性由元件性質(zhì)決定，元件不同，其伏安特性不同。這種由元件的性質(zhì)給元件中通過的電流、元件兩端的電壓施加的約束又稱為元件約束。用來表示伏安特性的數(shù)學(xué)方程式稱為該元件的特性方程或約束方程。

1．3．1 電阻元件及歐姆定律

1．電阻元件的圖形、文字符號

電阻器是具有一定電阻值的元器件，在電路中用于控制電流、電壓和控制放大了的信號等。電阻器通常就叫電阻，在電路圖中用字母“R”或“r”表示，電路圖中常用電阻器的符號如圖1．1２所示。

電阻器的SI（國際單位制）單位是歐姆，簡稱歐，通常用符號“Ω”表示。常用的單位還有“KΩ”“MΩ”，它們的換算關(guān)系如下：

1MΩ=1000KΩ=1000000Ω

電阻元件是從實(shí)際電阻器抽象出來的理想化模型，是代表電路中消耗電能這一物理現(xiàn)象的理想二端元件。如電燈泡、電爐、電烙鐵等這類實(shí)際電阻器，當(dāng)忽略其電感等作用時，可將它們抽象為僅具有消耗電能的電阻元件。

電阻元件的倒數(shù)稱為電導(dǎo)，用字母G表示，即

電導(dǎo)的SI單位為西門子，簡稱西，通常用符號“S”表示。電導(dǎo)也是表征電阻元件特性的參數(shù)，它反映的是電阻元件的導(dǎo)電能力。

2．電阻元件的特性

電阻元件的伏安特性，可以用電流為橫坐標(biāo)，電壓為縱坐標(biāo)的直角坐標(biāo)平面上的曲線來表示，稱為電阻元件的伏安特性曲線。如果伏安特性曲線是一條過原點(diǎn)的直線，如圖1．1３（a）所示，這樣的電阻元件稱為線性電阻元件，線性電阻元件在電路圖中用圖1．1３（b）所示的圖形符號表示。

在工程上，還有許多電阻元件，其伏安特性曲線是一條過原點(diǎn)的曲線，這樣的電阻元件稱為非線性電阻元件。如圖1．1４所示曲線是二極管的伏安特性，所以二極管是一個非線性電阻元件。

嚴(yán)格地說，實(shí)際電路器件的電阻都是非線性的。如常用的白熾燈，只有在一定的工作范圍內(nèi)，才能把白熾燈近視看成線性電阻，而超過此范圍，就成了非線性電阻。

今后本書中所有的電阻元件，除非特別指明，都是指的線性電阻元件。

3.歐姆定律

歐姆定律是電路分析中的重要定律之一，它說明流過線性電阻的電流與該電阻兩端電壓之間的關(guān)系，反映了電阻元件的特性。

歐姆定律指出：在電阻電路中，當(dāng)電壓與電流為關(guān)聯(lián)參考方向，電流的大小與電阻兩端的電壓成正比，與電阻值成反比。即歐姆定律可用下式表示：

當(dāng)選定電壓與電流為非關(guān)聯(lián)方向時，則歐姆定律可用下式表示：

在國際單位制中，電阻的單位為歐姆（Ω）。當(dāng)電路兩端的電壓為1V，通過的電流為1A，則該段電路的電阻為1Ω。

歐姆定律表達(dá)了電路中電壓、電流和電阻的關(guān)系，它說明：

（1）如果電阻保持不變，當(dāng)電壓增加時，電流與電壓成正比例地增加；當(dāng)電壓減小時，電流與電壓成正比例地減小。

（2）如果電壓保持不變，當(dāng)電阻增加時，電流與電阻成反比例地減?。划?dāng)電阻減小時，電流與電阻成反比例地增加。

根據(jù)歐姆定律所表示的電壓、電流與電阻三者之間的相互關(guān)系，可以從兩個已知的數(shù)量中求解出另一個未知量。因此歐姆定律可以有三種不同的表示形式。

（1）電壓、電阻求電流

（2）已知電流、電阻求電壓

（3）已知電壓、電流求電阻

無論電壓、電流為關(guān)聯(lián)參考方向還是非關(guān)聯(lián)參考方向，電阻元件功率為：

上式表明，電阻元件吸收的功率恒為正值，而與電壓、電流的參考方向無關(guān)。因此，電阻元件又稱為耗能元件。

例1．3如圖1．1５所示，應(yīng)用歐姆定律求電阻R。