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1电路的根基观点战定律(电路根本冯澜版本)解析

浏览次数: 发表时间:2019-07-09

  第一章 电路的根基概念和根基定律 1.1 电路概论 电路:电流的通路,由各类元器件按必然体例毗连而成。 1.1.1电路的功能和构成 次要功能: 能量的转换、传输和分派;信号的处置和传送。 根基构成: 电源、负载、两头环节(毗连件、节制件等)等。 1.1.2电路模子和抱负元件 抱负元件 表征现实电器元件或设备的次要电磁机能。 类别 名称 次要 电磁机能 电源元件 电压源US 电流源IS 电阻元件 R 无源元件 电感元件 L 储存 能 电容元件 C 储存 电场能 供给电能 耗损电能 电路模子 用笼统的抱负电路元件及其组合近似替代实 际电路元件所形成的模子化电路,可反映现实电路的从 要电磁现象。 电路图:用的电路符号暗示抱负元件。 电路图的根基布局:歧路、结点、回路和网孔等。 1.2 电路的根基物理量 交换(AC):电流的大小和标的目的随时间变化。 曲流(DC):电流的大小和标的目的不随时间变化。 1.电流 单元:安培A(mA、μA);用箭头标注标的目的。 现实标的目的:习惯上为正电荷挪动的标的目的。 2.电压和电位 单元:伏特V(mV、kV)。用箭头或极性标注标的目的。 现实标的目的:习惯上为电场力挪动正电荷的标的目的 参考标的目的(报酬设定):按参考标的目的计较电流或电压, 计较成果为正/负值,申明参考标的目的取现实标的目的不异/反。 电压(UAB) :电路中肆意两点( A点取B点)之间 的电位差。 电位(VA):电路中某点(A点)到参考点的电压。 参考点是零电位点,一旦选定电路中各点的电位就确 定了。 参考点分歧,电路中肆意两点之间电压不会变化(电 压绝对性),某点电位会变化(电位相对性)。 联系关系标的目的:电流取电压取不异参考标的目的; 非联系关系标的目的:电流取电压取相反参考标的目的。 3.电功率和电能 电能w:电路接收或的电能 (单元:焦耳/J) 电功率p:单元时间内电路接收或的电能 p=ui(单元:瓦/W) 1度电=1kW· h=3.6×106J (现实中电能表丈量用电量) 判别元件是接收功率(耗能) 仍是发出功率(供能) (1)按照元件电压和电流的参考标的目的及其数值正负, 确定其电压和电流的现实标的目的; (2)电压和电流的现实标的目的不异,是供能元件,现实 标的目的相反,是耗能元件。 连系准绳: (1) ∑P接收功率= ∑P发出功率 (2)电阻是耗能元件 1.3 电阻、电感和电容元件 1.电阻元件 电阻R:耗能元件(单元:欧姆Ω、kΩ、MΩ) 电导G:表征导电能力,G=1/R(单元:西门子S) 欧姆定律的两种形式: 电压取电流取联系关系标的目的: u=iR 电压取电流取非联系关系标的目的: u=-iR 2 u 2 p = ui = i R= 电阻功率: R 分类:线性电阻(阻值R为)、非线性电阻 伏安特征(元件电压取电流的关系) 固定电阻的标称系列、色环电阻读取 2.电感元件 电感L:储能元件(单元:亨利H、mH、μH) di 线性电感的伏安特征:u = L dt 1 2 电感电能:W = Li 2 3.电容元件 电容C:储能元件(单元:法拉F、μF、pF) du 线性电容的伏安特征: i = C dt 电容电能:W = 1 2 Cu 2 1.4 电源 电源:将其他形式的能量转换成电能的安拆 1.4.1电压源模子 1.抱负电压源(恒压源,电源内阻 RS=0 ) 伏安特征方程:U=US 2.现实电压源(电源内阻为 RS ) 伏安特征方程: U = U S-IRS 电压源的内阻一般都很小,故现实中不答应电压源 短路,不然会惹起过大的电流而损毁电源。 1.4.2电流源模子 1.抱负电流源(恒流源,电源内阻 Ri →∞ ) 伏安特征方程: I=Is 2.现实电流源(电源内阻为 Ri ) U 伏安特征方程: I = I S- Ri 电流源的内阻一般都很大,故现实中不答应电流源 开路,不然会惹起过大的电压而损毁电源。 1.5 受控电源 无源元件(非电源),其电压或电流参数受电路中某电压 或电流节制,当节制量为零,受控源电压或电流参数也为零。 1.6 电路的工做形态 1.通路形态 ∑ US 伏安特征方程全电路欧姆定律: I = ∑R ∑Us是所有电压源电压之代数和,按照电流参考标的目的, 当电流 从某电压源的正极(负极)流出,该电压源值 取 +Us (- Us ); ∑R是所有电阻值之和。 电气设备额定值:额定电压UN、额定电流IN、额定功率PN 电路的额定工做形态(满载)、过载、欠载(轻载) 金属导线.开路形态 开路电压(空载电压): U o = U S 2.短路形态 变乱短路、工做短路 1.7基尔霍夫定律 1.基尔霍夫电流定律 KCL定律(描述结点处各歧路电流关系): 任一霎时,电路中任一结点处所有电流的代数和等于0; KCL方程:∑i=0 或表述为:任一霎时,流入结点的电流之和必等于流出 该结点的电流之和; KCL方程:∑i进=∑i出 可推广使用于广义节点 (包抄几个结点的封锁面) 2.基尔霍夫电压定律 KVL定律(描述回路上各段电压关系): 任一霎时,电路中任一闭合回路的各段电压的代数和等 于0; KVL方程:∑u=0 列写KVL方程的方式:先确定回路的绕行标的目的,再计较 回路中各段电压的代数和,若电压参考标的目的取绕行标的目的 分歧,则加上该段电压,反之则减。 可推广使用于任一启齿回路 (正在启齿端设定一个电压) 1.8 电压和电位的计较 1.求电压和电位的根基方式 电压UAB(A起点,B起点) 位VA(A起点,参考点起点) (1)确定求值路径(起点→起点) 路径拔取准绳:元件少、有已知前提、不含电流源。 (2)计较路径上各元件的电压代数和 元件的电压参考标的目的取路径标的目的分歧,加该元件电压, 反之则减。 2.歧路悬空的电路阐发 (1)吊挂歧路:歧路上未标注电流或悬空端也未标注 电位值,申明该歧路开路,歧路电流为零。 (2)若歧路上标有电流或悬空端标有电位值,申明该 歧路取电路图上未画出的部门构成了通路