知识源于沉淀 电气工程的理论基础
电气工程学科既有其分支学科的专业理论，又有本学科的共同基础理论(电路理论、电磁场理论、电磁计量理论等。)，与基础科学的相应分支(如物理、数学等)密切相关。)，但也有明显的区别。因为基础科学的主要任务是认识客观世界的本质及其内在规律，而技术科学的目的是改造客观世界以满足人们预定的要求。
电路理论的基本概念和定律
电路理论研究电路中的电磁现象，用电流、电荷、电压、磁通量等物理量描述过程。电路理论主要用于计算电路中各器件的端电流和端电压，一般不涉及内部物理过程。实际电路的电路模型由理想电路元件互连而成，就是将实际电路元件理想化，突出其在一定条件下的主要电磁特性，而忽略次要因素。由一些理想电路元件组成的电路就是实际电路的电路模型。理想电路元件(如电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。)由相应的参数表征，并由指定的图形符号表示。
一、电路的基本物理量及其正方向
分析电路，首先要讨论电路的几个基本物理量。电流、电压、电动势都在物理课上学过。在电路理论中，它们的正方向是非常重要的。正方向是电气工程中常用的分析方法，也是初学者难以理解的新概念。在以后的电路、电气等课程中会经常用到正方向，需要反复巩固才能深入理解。
分析计算电路时，电流、电压、电动势的方向通常定义如下:电流方向定义为正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向；电压的方向定义为从高电位端到低电位端的方向，即电位降低的方向；
电源电动势的方向定义为电源中低电位端指向高电位端的方向，即电位上升。上面指定的方向通常被认为是它们的实际方向。
电路中电流和电压的方向是客观存在的，但在分析更复杂的电路时，往往很难事先判断出一个支路中电流和电压的实际方向。对于通信来说，它的方向是随时间变化的，不可能用线路图上的一个箭头来表示它们的实际方向。为此，在分析计算电路时，往往可以任意选取某一方向作为电流或电压的正方向，或称为参考方向。选择的正方向可能与实际方向不一致。当所选方形回流或压力的实验方向相同时，电流或电压为正，否则为负。因此，在选择了正方向之后，电流或电压的值可以分为正和负。
第二，欧姆定律
欧姆定律在物理课上学了很久，是电路的基本定律之一。但在电路理论中处理这个规律时，并不是简单地重复过去说过的话，而是进一步加深对通过它的电压和电流的正方向的理解。要注意两点:一、应用欧姆定律公式时，应在电路图上标注电流、电压或电动势的正方向。当电压和电流的正方向选择相反时，表达式必然为负；第二，选择正方向后，电压和电流本身都有正值或负值。这里有两组正负符号。
第三，基尔霍夫定律
(1)基尔霍夫电流定律，Z/=0，反映了电路中各支路电流收敛到任意节点的关系。其本质是电流连续性。即在任一无穷小的时间间隔内，流向节点的电荷必然等于流出的电荷，电荷不能在节点处积累。
(2)基尔霍夫电压定律，EU/=0，反映了一个回路中电压之间的关系。它的本质是单势原理，即在任意时刻，从回路中的任意一点出发，绕回路转圈，势升之和必然等于势降之和，当回到起点时，该点的势不变。
电磁场理论的基本概念和定律
电磁场是一种基本的物理介质，广泛应用于技术和物理设备中，用于传输和转换能量或信号。与电磁场有关的过程具有描述电磁场在时间和空上的特性。这就决定了建立电磁场理论方法的必要性。特定器件中电磁现象描述的复杂性迫使人们寻求这些过程(随时间变化)的计算方法，而这些方法又与电路理论的发展有关。
麦克斯韦在法拉第实验研究和分析的基础上，于1855年把直观的物理现象用数学形式表达出来，给出了电流和磁场的微分关系。
1861年，舒克斯威深入分析了弯曲磁场产生感应电动势的现象，创造性地提出& # 34；分子涡旋& # 34；还有& # 34；位移电流& # 34；两个著名的假设。这两个假设实质上补充了法拉第的电磁学。
1864年，麦克斯韦系统总结了前人关于电磁现象的理论，提出了相关的电荷。电流、电场和磁场的基本微分方程后来被HR. Hertz、O. Hishay和H.A. Lorenz整理重写，成为经典电动力学的理论基础——麦克斯韦方程组。这个理论统一了电、磁、光，被认为是19世纪科学史上最伟大的综合体之一。
1873年，麦克斯韦在系统总结了近百年来电磁学的研究成果后，出版了《电磁学通论》一书，该书内容丰富，形式完备，体现了理论性和实验性，使他的电磁学理论成为经典物理学的重要支柱之一。
由于电路理论可以简化电磁过程的计算，所以得到了很大的发展。同时，这些简化过程本身包含了一系列必须被认识和评估的假设和推测。为了理解和评价这些假设和推测，我们必须清楚地了解电磁现象的基本物理规律及其推广。电磁场分析和计算的数学方法将在电气工程中深入研究。
