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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。
( E! C7 O8 J9 C: z& \! @4 N* L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。
. B: e, n, y- r& X 全电路欧姆定律 U=E-RI
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0 q% r$ l! i M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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. B& t- |! i; Q! h ]* l8 y- `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 。 7 W7 y/ v- c4 \2 i! J
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。
/ I& n( q+ Y/ Y6 j) K6 s+ t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。 - R F$ e1 |0 B) V; p
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。 * @8 E6 m5 W4 p3 t9 t
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 。 : Q, K% n9 U, s0 W
注意电源的简化画法。
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理想电压源与理想电流源 & e7 T8 W: i3 U1 c; W4 X
理想电压源 4 o$ w) m& J4 {# }- q1 j" b9 A. H
理想电流源 理想电流源不允许开路。 2 j/ N' ~/ \( |! u! C) b! b
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理想电压源与理想电流源的串并联 / Q, c' h5 d6 m4 T5 @% e1 V
理想电源与电阻的串并联 2 J. B4 n1 Q- Z- l+ W4 ]
实际应用中的电压源和电流源, d0 n! ?! h9 V; y# n
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
( W/ _! ~8 z1 Q) R4 z$ ]9 |: ` 意义用支路电流作为未知量,列方程求解的方法。7 r! M( ?' o: p7 ]9 p- R
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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。
2 V2 e9 D6 n' e6 `5 ^. F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)。
- Q6 Q7 U! T. }6 z 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。# \- S' m& N9 r) t4 N9 E% S
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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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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。
$ i5 n- }+ W: c% r5 V0 `6 K* T% k 戴维宁定理 + d; s1 T, O5 c! r! ~
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。 & E* ?) ?# O* ~8 _% i* L, a
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
3 C$ ^! ?) W" A6 i& \( P. ~ 诺顿定理 ( z8 m' D* p9 T. p; b
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。- F7 e5 h$ ~$ J$ ~" y8 H
) q$ R$ o$ G+ X& _& a! k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。$ H) f. L: z9 n6 C. S( m. }
8 h4 G0 u& R$ a% {: {2 q- `7 x等效电源内电阻的求法 同戴维宁定理中内电阻的求法。0 D+ S3 \. w- f0 s
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换路定则
4 K5 }5 }; W5 Y- x* N( Z9 m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。% `$ h1 E* A) f# ?
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换路时,对电感和电容的处理 0 A8 ?" D$ H: \9 O9 Y
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。 ! I. }% T! N+ A* J! J0 c: p
表示变化快慢的量:周期T,频率f,角频率ω。 7 T5 F+ |& }* m, ], Z6 v( d% b
表示初始状态的量:相位,初相位,相位差。 4 B8 f9 H. f; w# Q
& n/ _. u2 q, }6 Q7 W7 t复数的基本知识 . Y- M5 t q( ?
正弦量的相量表示法
) O# J5 `) i7 `3 M _; n8 g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。
; t7 q( U, ?1 F% Y9 Q6 {" m" P 最大值相量 用复数的模表示正弦量的最大值。
9 j! L) v1 \; Y9 u/ ^7 f# ~2 c1 a' ^ 有效值相量 用复数的模表示正弦量的有效值。
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0 T6 A& N% B1 b; @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。& ~4 X( q# c" p' n: Q5 {) ]
, y$ L; S2 J* K1 Y7 C8 l( ]5 c用相量表示正弦量的意义) F& T9 ]* V) X- D# r8 ^# x y% m* x
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。
9 d1 U8 U& y5 I5 d! D6 G. l) G# ~交流电路的功率
0 `" m1 [6 L, H. l3 U 电路的功率因数 ; k1 D5 D; y& C2 ^# o0 G; O+ D
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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5 u* `. z' l$ v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。
' B* C4 d, N* e7 B8 o T提高功率因数的意义
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