电路基础
电压电流
·电流的参考方向可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致,则i›0,反之i0。
·电压的参考方向也可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致,则u›0反之u0。
功率平衡
一个实际的电路中,电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。
全电路欧姆定律
U=E-RI
负载大小的意义
电路的电流越大,负载越大。电路的电阻越大,负载越小。
电路的断路与短路
电路的断路处:I=0,U≠0 电路的短路处:U=0,I≠0 。
基尔霍夫定律
几个概念
·支路:是电路的一个分支。
·结点:三条(或三条以上)支路的联接点称为结点。
·回路:由支路构成的闭合路径称为回路。
·网孔:电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。
基尔霍夫电流定律
·定义:任一时刻,流入一个结点的电流的代数和为零。或者说:流入的电流等于流出的电流。
·表达式:i进总和=0 或:i进=i出。
·可以推广到一个闭合面。
基尔霍夫电压定律
定义:经过任何一个闭合的路径,电压的升等于电压的降。或者说:在一个闭合的回路中,电压的代数和为零。或者说:在一个闭合的回路中,电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。
电位的概念
理想电压源与理想电流源
理想电压源
理想电流源
理想电压源与理想电流源的串并联
理想电源与电阻的串并联
实际应用中的电压源和电流源
实际的电压源可由一个理想电压源和一个内电阻的串联来表示。实际的电流源可由一个理想电流源和一个内电阻的并联来表示。
支路电流法
意义用支路电流作为未知量,列方程求解的方法。
列方程的方法
1.电路中有b条支路,共需列出b个方程。
2.若电路中有n个结点,首先用基尔霍夫电流定律列出n-1个电流方程。
3.然后选b-(n-1)个独立的回路,用基尔霍夫电压定律列回路的电压方程。
注意问题
若电路中某条支路包含电流源,则该支路的电流为已知,可少列一个方程(少列一个回路的电压方程)。
叠加原理
意义
在线性电路中,各处的电压和电流是由多个电源单独作用相叠加的结果。
求解方法
考虑某一电源单独作用时,应将其它电源去掉,把其它电压源短路、电流源断开。
注意问题
最后叠加时,应考虑各电源单独作用产生的电流与总电流的方向问题。叠加原理只适合于线性电路,不适合于非线性电路;只适合于电压与电流的计算,不适合于功率的计算。
戴维宁定理
意义
把一个复杂的含源二端网络,用一个电阻和电压源来等效。
等效电源电压的求法
把负载电阻断开,求出电路的开路电压UOC。等效电源电压UeS等于二端网络的开路电压UOC。
等效电源内电阻的求法
诺顿定理
意义
把一个复杂的含源二端网络,用一个电阻和电流源的并联电路来等效。
等效电流源电流IeS的求法
把负载电阻短路,求出电路的短路电流ISC。则等效电流源的电流IeS等于电路的短路电流ISC。
等效电源内电阻的求法
同戴维宁定理中内电阻的求法。
换路定则
换路原则
换路时:电容两端的电压保持不变,Uc(o+) =Uc(o-)。电感上的电流保持不变, Ic(o+)= Ic(o-)。原因是:电容的储能与电容两端的电压有关,电感的储能与通过的电流有关。
换路时,对电感和电容的处理
正弦量的基本概念
正弦量的三要素
复数的基本知识
正弦量的相量表示法
相量的意义
用复数的模表示正弦量的大小,用复数的辐角来表示正弦量初相位。相量就是用于表示正弦量的复数。为与一般的复数相区别,相量的符号上加一个小圆点。
最大值相量
用复数的模表示正弦量的最大值。
有效值相量
用复数的模表示正弦量的有效值。
注意问题
正弦量有三个要素,而复数只有两个要素,所以相量中只表示出了正弦量的大小和初相位,没有表示出交流电的周期或频率。相量不等于正弦量。
用相量表示正弦量的意义
用相量表示正弦后,正弦量的加减,乘除,积分和微分运算都可以变换为复数的代数运算。相量的加减法也可以用作图法实现,方法同复数运算的平行四边形法和三角形法。
交流电路的功率
电路的功率因数
功率因数的意义
功率因数就是电路的有功功率占总的视在功率的比例,从功率三角形中可以看出功率因数。功率因数高,则意味着电路中的有功功率比例大,无功功率的比例小。
功率因数低的原因
生产和生活中大量使用的是电感性负载异步电动机,洗衣机、电风扇、日光灯都为感性负载。
·电动机轻载或空载运行(大马拉小车),异步电动机空载时cosφ=0.2~0.3,额定负载时cosφ=0.7~0.9。
提高功率因数的意义