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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。 ; R; k$ k+ V: K) K
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。0 m: H i) r* N+ {$ v; B) D5 b& ^
全电路欧姆定律 U=E-RI
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4 i+ ` [# z+ D6 {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。
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# d0 G- p0 ^5 w$ G/ Z* B- f$ R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 。 5 M/ D7 z) |6 C9 k
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。
* q9 e# m; a) m* c5 `0 N" o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。 8 J }0 h6 }2 e3 ?4 W! @
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。
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电位的概念 定义:某点的电位等于该点到电路参考点的电压。 7 [1 ~1 u$ Y$ T) `) k
规定参考点的电位为零。称为接地。
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电压用符号U表示,电位用符号V表示
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两点间的电压等于两点的电位的差 。 w6 C6 D( r. J) V8 a# O1 ~
注意电源的简化画法。
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理想电压源与理想电流源 ( O/ h) h( I+ Y* t( @$ \7 H
理想电压源
X" _. h/ B n3 w) K3 q ]理想电流源 理想电流源不允许开路。
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' o# O$ Z# j* H理想电压源与理想电流源的串并联 8 m' ~4 t. [ D" y! U
理想电源与电阻的串并联 ! p! n" Z# I# ^" Z0 A
实际应用中的电压源和电流源
X" |! B3 m% \( V6 V0 m+ w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
% P& r1 k! s3 A4 E- w 意义用支路电流作为未知量,列方程求解的方法。' b1 L$ R5 v. `3 v; n
. q4 l, x: G* h& Q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。
/ c9 O/ m3 y9 b; l8 C0 D# a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)。 ; [( E6 _! b5 y2 N! w, Y0 ^
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。
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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。
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4 u, M) b* @7 X0 Z/ |! L4 a; s* z! }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。
9 v' N( r6 ^7 {9 F6 p 戴维宁定理
9 e6 c6 F8 w$ ~$ P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。 8 B/ Y' z+ Z) o6 \
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。
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等效电源内电阻的求法
! f5 T9 ?, E! l4 L) I U8 U 诺顿定理 4 I: r) p" T+ E4 {& j& H0 s
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。5 b `, P& p1 G) ^ C( A+ }
2 K3 w3 H' ^& P' x* | `9 \' E5 N: l) C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。8 o5 s4 y) P( \9 |' W2 u
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等效电源内电阻的求法 同戴维宁定理中内电阻的求法。
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8 f5 u; c+ ?+ m2 B7 q 换路定则
$ `/ s' h( T c2 `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。! B5 g! Z- Y# |! x
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换路时,对电感和电容的处理 ; a' {( [9 C( f; N
正弦量的基本概念 正弦量的三要素 表示大小的量:有效值,最大值。 9 H* q) G: y0 w, S. ~
表示变化快慢的量:周期T,频率f,角频率ω。
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表示初始状态的量:相位,初相位,相位差。
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m1 G) T4 c+ _复数的基本知识 # p, u/ T6 C5 d! O7 t
正弦量的相量表示法
+ i9 O0 ]5 i% {' `, |9 c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。
' \9 g* P. l3 e( o9 T! F" c 最大值相量 用复数的模表示正弦量的最大值。
- ~, L" q$ S- M. u 有效值相量 用复数的模表示正弦量的有效值。5 t* O- ], P6 U9 B, ]- H
; v: P( d; o. K, O! O2 o2 T2 n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。/ N/ J2 v3 c0 w K7 h
1 T( v1 w P; {0 V" e3 b用相量表示正弦量的意义
* F+ |& ?& N/ N0 e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。 2 y4 L7 p# N" d$ y
交流电路的功率 * a' L U' N- A& }
电路的功率因数
$ @ B/ D8 Z! E& H7 T P! V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。
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7 C# w4 ~& C7 [# g7 t7 `5 {7 S+ P0 H- a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。
% [' m1 F. X; x提高功率因数的意义 ) @# E1 u# g# ^
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