直流电路总结

电路:电路是电流的通路,是为了某种需求由电工设备或电路元件按一定的方式组合而成。

电路模型:有理想元件代替实际电路器件组成的电路叫电路模型。

电流:单位时间内通过的电量i=dq/dt。

电压:单位正电荷在电场力的作用下从A点到B点电场力所做的功。

关联参考方向:在电路分析中,一个元件的电流参考方向和电压参考方向都可任意假定,而且独立无关。当电流和电压的参考方向一致时,称电压和电流为关联参考方向;相反,当电压和电流的参考方向相反时,称电压与电流为非关联参考方向。

能量:从t0到t的时间内元件吸收的的能量由u=dw/dq,w=∫udq从q(t0)积到q(t),由i=dq/dt得,w=∫uidt从t0积到t

功率:p=dw/dt==>p=u(t)i(t),在电压电流取关联参考方向时ui表示元件吸收功率,p>0表示元件吸收功率(即电阻),

p<0表示元件发出功率(即电源);在电压和电流为非关联参考方向下,ui表示元件发出功率,即p>0元件发出功率,p<0原件吸收功率。

电源发出的功率==负载吸收的功率。尽管如此,电源不总是工作在电源状态,也有可能工作在负载状态。



电路的基本元件

电阻:i=Gu,G=1/R。欧姆定律在非关联参考方向的情况下:u=-Ri or i=-Gu,伏安特性。在关联参考方向下:p=ui=i*i*R>0,吸收功率,耗能;在非关联参考方向下:p=-ui=-i*i*R<0,吸收功率。电阻在任何情况只能从外电路吸收能量,不能发出能量,说明电阻是无源元件。

电容元件

q=cu,库伏特性。i=dq/dt=d(cu)/dt=cdu/dt==>隔直通交。u(t) = u(t0)+1/c∫i(x)dx从t0到t。电容是记忆元件,任意时刻电容上的电压除了与0到t的电流值有关外,还与u(0)初始值有关。电容吸收的能量:p=dw/dt=ui=cudu/dt。w=∫cudu(积分从u(t0)到u(t))=1/2*Cu2(t)-1/2*Cu2(t0),w>0充电,w<0放电。

电感元件

u=dφ/dt=Ldi/dt、φ(磁通量)=Li、韦安特性。u=Ldi/dt、i(t)=i(t0)+1/L*∫udt(从t0到t)。感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极。通交隔直。i(t)=i(t0)+1/L∫udt(从t0积到t)。p=dw/dt=ui=Lidi/dt,w=1/2*L*i2(t)-1/2Li2(t0),w>0充电,w<0放电。

电压源、电流源

电压源两端的电压与外接电路无关,流过电压源的电流与外电路有关。电流源则相反。电压源和电压源等效变换的特点:外特性不变;内部特性不同。



基尔霍夫定律

支路:一条支路一个电流,无元件不算支路。

结点:三条或三条以上支路的连接点。

回路:由支路组成的闭合路径。

网孔:内部不含支路的回路。

KCL:I入=I出。推广:闭合面可作为一个广义结点。

KVL:∑U=0。推广:KVL也可应用于回路的部分电路。

电位:电位值是相对的,参考点选取的不同,电路中各点的电位也将随之改变;电路中两点间的电压值是固定的。



电路的分析方法

支路电流法:以支路电流为未知量(有多少个支路电流就要列几个方程)、应用基尔霍夫定律列方程组求解。步骤:确定支路数b,标出支路电流的参考方向;确定结点数n,应用KCL对结点列出(n-1)个独立的结点电流方程;确定余下所需的方程式数,即(b-(n-1)),应用KVL对回路列出独立的回路电压方程(通常可取网孔列出);联立求解b个方程,求出各支路电流;由解的各支路电流分析电路中其他待求量。

结点电压法(适用于支路数较多,结点数较少的电路):①、选取参考点;②、列结点KCL方程(n-1个);③、将支路电流用结点电压表示。

叠加定理:对于线性电路,任何一条支路的电流,都可以看成是由电路中各个电源(不包括受控源,受控源一直在每个分解电路中存在)分别作用(独立电流源不作用时,相当于开路,独立电压源不作用时,相当于短路)时,在此支路中所产生的电流的代数和(功率不能叠加,因为功率不是电压或电流的一次性函数)。解题时要标明各支路电流、电压的参考方向,若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方向相反时,叠加时相应项前要带负号。叠加时可以把电源求解,即每个分电路中的电源个数可以多于一个。

电源定理:

二端网络:具有两个出线端的部分电路。

无源二端网络:二端网络中没有电源。

有源二端网络:二端网络中含有电源。

无源二端网络可简化为一个电阻,有源二端网络可以等效简化为一个电压源或电流源。

戴维宁定理:

等效电源的电动势E就是有源二端网络的开路电压Uo,等效电源的内阻R0等于有源二端网络中所有电源均去除(理想电压源短路,理想电流源开路)后所得到的无源二端网络a、b两端之间的等效电阻(含有受控源时则需要外加电压源)。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,530评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 86,403评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,120评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,770评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,758评论 5 367
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,649评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,021评论 3 398
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,675评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,931评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,659评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,751评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,410评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,004评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,969评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,203评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,042评论 2 350
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,493评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容