這一節講述基本元件以及基本特性。將繼續完善。

0. 伏安特性

首先給出我們認識幾個基本元器件的基本工具，即伏安特性。

伏安特性曲線：為了反映元件的電路特徵，我們通常將二端（也就是一埠）元件的電壓和電流關係畫在一張圖中。
電路等效：如果兩個元件的UI特性一致，那麼我們就認為這兩個元件等效，可以相互替換。同時結論通用。

• 無源元件的伏安特性只能出現在一三象限。有源元件的伏安特性才可能出現在二四象限。

  注意有源無源並不是電路中有無電源，這只是一種電路特性的描述。有源網路通常包括含獨立源和受控源兩種，不顯含獨立源時，受控源是有源性的原因。

• 雙向元件伏安特性是對稱曲線。單向元件不對稱，比如二極體。
• 線性元件伏安特性是一條直線。
• 有記憶元件通常包含導數，所以不能簡單地顯示伏安特性曲線。
• 獨立元件的伏安特性表示式為元件的電壓-電流的單變數函式，受控元件的變數通常與自己無關（儘管我們也可以將電阻認為是特殊的受控源）。

1. 電阻元件

1.1. 電阻的伏安特性

利用UI圖對電阻的伏安特性進行刻畫。

線性電阻的伏安特性是正比例函式，關聯參考方向時，斜率$\tan \theta =R>0$，非關聯參考方向時，斜率$-R<0$。

其中有兩種比較特殊的情況，即短路$\theta =0$和斷路$\theta =\frac{\pi }{2}$。

• 建模過程當中的導線除了使電流持續導通以外，對電路電磁關係幾乎沒有影響，其上電壓為0，和短路模型等效。電流可以為任意值。這也就是我們的理想導線模型。
• 類似短路中的結論，斷路電壓可以為任意值。它們都由外路決定。

1.2. 電阻的功率

無論是關聯還是非關聯參考方向，電阻的功率都是
$$p=i^{2}R=u^2/R=u^{2}G=i^2/G$$

1.3. 實際元件

實際元件的選取要考慮阻值和功率，其中功率對其散熱提出了不同的要求，導致體積的不同。

2. 獨立電源

獨立電源是一種理想元件。

以獨立電壓源為例，對應實物是沒有內阻的電池。

伏安特性(理想)：獨立電壓源的UI曲線傾角為0，因而具有和短路相似的性質。
外特性(獨立)：其電流由外電路決定，因而不能用KCL；但同它並聯的網路對電壓沒有影響。
參考方向：習慣選擇非關聯參考方向

獨立電壓源不能短接：

• 可能導致電流無窮大(?
• 不滿足KVL
• 同導線的伏安特性沒有交點

對於獨立電流源來說，對應實物可以是內阻無限大的光電池。類似地，其電壓由外電路決定。由於斷路，所以其所在的支路慎用KVL。

3. 受控源

1. 用菱形符號區別於獨立源：受控源可以抽象成一個獨立源和一個受控元件組成。
2. 二埠元件：分為受控端和輸出端。受控元件，如開關，或MOSFET中的柵極，都可以通過一定的方式可以控制通斷。
3. 用於表示轉移/放大的電子元件：MOSFET還可以將電源按電壓大小變成不同的電源，如飽和區就近似成為電流源。

4. 帶有記憶的元件

電容電感就是基本的利用導數進行定義的。因為有導數，所以我們可以從0開始進行積分，獲得記憶的結果。比如對電容來說：
$$v(t)=\frac{1}{C}{\int }_{-\infty }^{t}i(t)\mathrm{d}t=V_0+\frac{1}{C}{\int }_{t_0}^{t}i(t)\mathrm{d}t$$