1.1 实际电路和电路模型
1.1.1 电路的组成
电路即电流的通路，它由若干电气设备或器件组成。组成电路的电气设备或器件称为电路元件。大千世界存在着不胜枚举的实际电路，简单的电路有手电筒、电炉子等，复杂的电路有大规模集成电路、电力系统等。无论电路如何简单或复杂，它都是由基本的三个部分组成：电源、负载和中间环节。其中，电源——是将其他形式的能转换成电能的设备，如把机械能转换成电能的发电机等；负载——是将电能转换成其他形式能的设备，如将电能转换成机械能的电动机等；中间环节——是连接和控制电源与负载的设备，如导线、开关、熔断器等。
1.1.2 实际电路
实际电路——由若干实际电器元件或设备组成，为完成某种预期目的而被设计连接，形成的电流通路。图1-1（a）是最简单的手电筒实际照明电路。
图1-1 手电筒实际电路与电路模型
它由以下三部分组成：
（1）电源为干电池，它将化学能转换为电能；
（2）负载为灯泡，它将电能转换成光能和热能；
（3）中间环节为导线、开关，实现对电路的控制。
1.1.3 电路模型
由于实际电路器件的形状和电磁性能较为复杂，为了便于对实际的电路进行分析计算，可将实际电路器件理想化（也称模型化）。
抽掉了实际电路器件的外形、尺寸等差异，反映其电磁性能共性的电路模型的最小单元是理想电路元件。
由理想电路元件组成的电路，就是实际电路的模型。
图1-1（b）所示是手电筒的电路模型。图中，电阻元件R是灯泡的电路模型，电压源Us和电阻R0串联是干电池的模型，连接导线（包括开关）用理想导线表示，其电阻忽略不计。
发生在实际电路器件中的电磁现象按性质可分为：①消耗电能；②释放电能；③储存电场能量；④储存磁场能量。
假定以上现象可以分别研究，将每一种性质的电磁现象用一理想电路元件来表征，则电路中有如下几种基本的理想电路元件。
（1）电阻——消耗电能，把电能转换成热能等形式，如图1-2（a）所示；
（2）电感——储存磁场能量，把电能以磁场能量形式储存起来，纯电感不消耗能量，如图1-2（b）所示；
（3）电容——储存电场能量，把电能以电场能量形式储存起来，纯电容不消耗能量，如图1-2（c）所示；
（4）电源——产生电能，将其他形式的能量转变成电能。
图1-2 三种基本理想远件的符号图形
需要注意的是，同一实际电路器件在不同的工作条件下，其模型可能有不同的形式。例如，对于电感线圈，若在直流情况下，一个线圈的模型可以是一个电阻元件；若在较低交流频率下，就要用电阻和电感元件的串联组合模拟；若在较高交流频率下，还应计及导体表面的电荷作用，即电容效应，所以其模型还需要包含电容元件。
对实际电路的电路模型取得恰当，对电路的分析和计算结果就与实际情况接近，而如果取得不恰当，则会造成较大误差。因此，我们在一定的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质的模型（model）来表示，以便于对电路进行分析、计算。本书主要讨论如何分析已经建立起来的电路模型。更明确地说，电路原理分析的对象是电路模型而不是实际电路。
1.1.4 电路的分类
1. 按电路的功能分
（1）一种电路的功能是进行能量的转换、传输和分配，此时对电路的要求是减小损耗、提高效率。例如，电力系统（发电、变电、输电、配电、用电的整体）如图1-3所示，发电厂的发电机将其他形式的能转换成电能，然后通过变压器、输电线输送给各用户，负载再将电能转换为其他形式的能。
图1-3 电力系统示意图
（2）另一种电路的功能是实现信号的传递、存储和处理，此时对电路的要求是减小失真。例如，扩音机（由话筒、放大器、扬声器组成）通过话筒把声音变换为电信号然后放大，送到扬声器还原声音，完成了声音放大的任务。
2. 按电路中电源的种类分
（1）直流电路——当电路的电源是直流电源，且电路中电压、电流方向不变的电路。
（2）交流电路——当电路的电源是交流电源，且电路中电压、电流的大小和方向随时间做周期性变化的电路。交流电路分为正弦交流电路和非正弦交流电路。
3. 按实际电路尺寸分
（1）集总电路——实际电路尺寸及其元件尺寸l远远小于工作电磁波波长λ。
式中，c为电磁波的传播速度，在真空中c=3×108m/s——为光速；f——电路的工作频率，单位为Hz。
（2）分布电路——实际电路尺寸及其元件尺寸与电磁波波长比较不可忽略，如电力传输线等。
4. 按电路的输入与输出的线性关系分
（1）线性电路——输入和输出之间关系可以用线性函数表示，这类电路满足叠加定理。
（2）非线性电路——凡不属于线性电路的即为非线性电路。
5. 按电路的输入与输出间的时间特性分
（1）时不变电路——系统的参数不随时间而变化。
（2）时变电路——一个电路不是时不变电路则为时变电路。
6. 按电路是否具有记忆特性分
（1）无记忆电路——在这种电路中，其t时刻的响应仅仅依赖该时刻的激励，而不依赖于过去或将来的激励值。如纯电阻电路就是一个典型无记忆电路，又称为瞬时电路。
（2）记忆电路——在这种电路中，其t时刻的响应不仅依赖于t时刻的激励，还与过去的激励有关，含有储能元件的电路几乎都具有这种特性，这种电路又称为动态电路。
本书的主要讨论对象是集总参数电路、线性电路、时不变电路、交直流电路、瞬时电路及动态电路。