工品汇系列小课堂上线啦，从今天起，小汇将在每个工作日给大家推送专题知识，欢迎大家学习、指正。今天，我们来学习电工学的第一讲：理想元件与电路模型。
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在我们的日常生活、工作和学习中，实际的应用电路随处可见，例如我们每天都离不开手的手机。大家请看，这是手机里的电路板，他主要由各种电子元器件和一些集成芯片构成。
无论是手机电路，还是照明电路，这些实际的电路都是由实际的元器件或设备为实现某种应用目的，按一定方式连接而成的。如图1。
图1任何一个实际电路在通电后，其内部将会呈现各种电磁关系，表现出来的特征也比较复杂，比如电路中常见的电阻、电容和电感元件。如图2。
当电流通过电阻时，电阻会发热，消耗电能。在物理课中，我们认为它只具有单一的电路特性，但是实际上，当通过它的电流发生变化时，它周围的电磁场也发生了微弱的变化，实际特性相当于一个电阻与一个小电感串联。
再说电容元件，当给电容元件加上电压时，电容元件除了存储电场、能量外，也会发热，消耗电能，其实际特性相当于一个电容和一个小电阻串联。
当电流通过电感元件时，电感元件除了存储磁场能量外，也会发热、消耗电能，其实际特性相当于一个电感与一个小电阻串联。如图3。
图3实际电路的构成，往往比较复杂，为了便于对实际电路进行分析和描述，人们常将实际的元器件理想化，即在一定的条件下，只考虑其主要呈现的电磁性质，忽略其次要特性，把它们近似的看做单一的理想元件。我们把具有单一电磁性质的电路元件，称为理想元件，也称为实际元件的模型。
例如上述的电阻器，通常情况下，我们只考虑它消耗电能的特性，而忽略它储存磁场的性能，可以把它近似成理想的电阻元件，并可用精确的数学关系加以定义。理想的电阻元件用R表示。
同样理想的电容元件，我们只考虑它的电场特性，而忽略它消耗电能的性能，可用C表示。
理想的电感元件，只考虑它的磁场特性，忽略其消耗电能的性能，可用L表示。如图4。
图4在工程实践中，一个实际元件在不同条件下根据与实际元件特性的近似程度，可以建立不同形式的模型，换句话说就是，有时候它能用一个理想元件来表示，有时可能需要几个理想元件的组合来表示。
例如一个电感线圈，在直流电路中，就可以把它看成一个小电阻，理想情况下可以视其电阻为0；在低频交流电路中，例如电源为50HZ的交流电，此时就可以把它看成一个电感和一个电阻的串联；在高频交流电路中，因为需要考虑线圈的匝前分布电容和层间的分布电容，此时电感线圈可以看作一个电感元件和一个电阻元件串联，然后再和一个分布电容并联。如图5。
图5在电路中，常出现的理想元件除了电阻、电容和电感外，还有我们经常使用的直流稳压电源，它可以输出稳定的直流电压，在分析电路时，就可以把它们看成内阻为0的理想电压源。参数和符号如图6所示。
图6由理想元件所组成的电路成为实际电路的电路模型，简称电路。例如在白炽灯照明电路中，电路的构成有电源、白炽灯、开关和导线，其实际照明情况与电路模型就可以用下图表示。
白炽灯照明电路与电路模型在图中，电源是为白炽灯提供电能的，可以用电压源模型来表示。电路接通后，白炽灯会发光发热，具有消耗电能的性质，虽然通电时，白炽灯也会产生磁场，具有电感性，但电感微弱，暂时可以忽略不计，所以我们可以用电阻R来表示；开关是起接通电源线路的作用，本身并不消耗电能，因此可用开关符号S表示；由导线将这些元件连接起来构成的电路，理想导线的电阻为0。这样白炽灯照明电路的电路模型就建立好了。
电路模型建立后，我们就可以通过它比较准确的分析实际的白炽灯照明电路的主要电气性能，例如白炽灯消耗的功率是多少，流过灯的电流是多少等等。电路模型的建立给我们的实际工作带来了很大的方便。我们所建立的任何实际电路模型应能反映电路的真实情况，换句话来说，就是采用电路模型分析计算的结果与实际电路的测量结果的误差应在允许范围之内。虽然利用电路模型分析计算的结果仅是实际电路的近似值，但它是我们判断实际电路电气性能和指导电路设计的重要理论依据。
工品汇系列小课堂之电工学的第一讲就到此结束啦，如果你觉得本文对你有帮助，欢迎转发分享。