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文档简介
电路知识总结(简化)1.电流的参考方向可以任意指定。分析时:如果参考方向与实际方向一致,则为i0,否则为i0。电压的参考方向也可以任意指定。分析时:如果参考方向与实际方向一致,则u0与u0相反。2.动力平衡在实际电路中,电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。3.全电路欧姆定律4.负载大小的含义:电路中的电流越大,负载越大。电路的电阻越大,负载越小。5.电路开路和短路电路开路:输入=0,输出0电路短路:U=0,I0基尔霍夫定律1.几个概念:支路:电路的一个支路。节点:三个(或三个以上)分支的连接点称为节点。循环:由分支组成的封闭路径称为循环。网格:电路中没有其他分支通过的环路称为网格。2.基尔霍夫电流定律:(1)定义:在任何时刻,流入节点的电流的代数和为零。换句话说,流入的电流等于流出的电流。(2)表达式:I总和=0或者:我进=我出(3)它可以扩展到一个封闭的表面。3.基尔霍夫电压定律(1)定义:通过任何闭合路径,电压上升等于电压下降。换句话说,在闭环中,电压的代数和为零。换句话说,在闭环中,电阻上的电压降之和等于电源电动势之和。(2)表达式:1Or: 2Or: 3(3)基尔霍夫电压定律可以推广到非闭合回路潜力的概念(1)定义:某一点的电位等于该点到电路参考点的电压。(2)指定参考点的电位为零。这叫做接地。(3)电压用符号U表示,电势用符号V表示(4)两点之间的电压等于两点之间的电位差。(5)注意电源的简图。4.理想电压源和理想电流源1.理想电压源(1)无论负载电阻和输出电流如何,理想电压源的输出电压都不会改变。理想电压源的输出功率可以达到无穷大。(2)理想电压源不允许短路。2.理想电流源(1)无论负载电阻和输出电压如何,理想电流源的输出电流都不会改变。理想电流源的输出功率可以达到无穷大。(2)理想电流源不允许开路。3.理想电压源和理想电流源的串并联(1)当理想电压源与理想电流源串联时,电路中的电流等于电流源的电流,电流源起作用。(2)当理想电压源与理想电流源并联时,电源两端的电压等于电压源的电压,电压源起作用。4.理想电源与电阻的串并联(1)理想电压源与电阻并联,可以在不影响其他电路分析的情况下移除(断开)。(2)理想的电流源与电阻串联,可以消除电阻(短路),而不影响其他电路的分析。5.实际电压源可以由理想电压源和内部电阻的串联来表示。实际电流源可以由理想电流源和内部电阻的并联来表示。V.分支电流法1.含义:用支路电流作为未知量求解方程。2.列出方程式的方法:(1)电路中有B分支。总共需要列出个方程式。(2)如果电路中有n个节点,首先用基尔霍夫电流定律列出n-1个电流方程。(3)然后选择b-(n-1)独立电路,并使用基尔霍夫电压定律列出电路的电压方程。3.注意问题:如果电路中的分支包含电流源,则该分支的电流是已知的,并且可以少列出一个等式(可以少列出一个电路电压等式)。六.叠加原理1.含义:在线性电路中,各处的电压和电流都是多个独立工作的电源叠加的结果。2.解决方案:当考虑一个电源的单一动作时,其他电源叠加原理只适用于线性电路,不适用于非线性电路。它仅适用于电压和电流的计算,不适用于功率的计算。七.戴维宁定理1.含义:一个复杂的含源双端网络相当于一个电阻和一个电压源。2.等效电源电压法:断开负载电阻,找到电路的开路电压UOC。等效电源电压等于双端网络的开路电压UOC。3.求等效电源内阻的方法:(1)断开负载电阻,断开双端网络中的电源(电压源短路和电流源开路),观察负载两端的电阻,即等效电源的内阻R0。(2)断开负载电阻,找出电路的开路电压UOC。然后,将负载电阻短路,得到电路的短路电流ISC,等效电源的内阻等于UOC/ISC。诺顿定理1.意思是:带源的复杂双端网络相当于电阻和电流源的并联电路。2.寻找等效电流源电流IeS的方法:短路负载电阻,找出电路的短路电流ISC。那么等效电流源的电流IeS等于电路的短路电流ISC。3.求等效电源内阻的方法:同一个戴维宁定理中的内阻解。本章介绍了电路的基本概念、基本规律和基本分析计算方法,必须很好地理解和掌握。其中,达维德定理是必须的,即使它没有出现在本章的标题中,它也将在第二章的电路瞬态分析的标题中使用。第二章电路瞬态分析一、道路变更规则:1.路线变更的原则是:切换路径时:电容上的电压保持不变,Uc(o)=Uc(o-)。电感上的电流保持不变,Ic(o )=Ic(o-)。原因是电容器的储能与电容器两端的电压有关,而电感器的储能与流过它的电流有关。2.电路变化时电感和电容的处理(1)当电容器在切换路径前不储存能量时,Uc(o )=0。切换路径后,Uc(o-)=0,电容上的电压等于零,电容可视为短路。(2)当电容器在切换路径之前已经储存能量时,Uc(o )=U。切换路径后,Uc(o-)=U,电容上的电压不变,电容可视为电压源。(3)当电感器在切换路径之前不存储能量时,IL(o-)=0。在切换路径之后,IL(o )=0,并且通过电感器的电流为零,电感器可以被视为开路。(4)当电感器在切换路径之前已经存储能量时,IL(o-)=1。切换路径后,IL(o)=1,电感上的电流保持不变,电感可视为电流源。3.根据上述原理,可以计算出电路切换后电路各部分的电压和电流的初始值。二。RC电路的零输入响应三。钢筋混凝土电路的零状态响应2.电压和电流的充电过程四.遥控电路全响应2.电路的全响应=稳态响应瞬态响应稳态响应3.电路的完全响应=零输入响应零状态响应零输入响应零状态响应五个。一阶电路的三元素法:1.由公式表示:其中:要寻求的响应、要寻求的响应的初始值以及要寻求的响应的稳态值。2.三元法适用于分析电路的零输入响应、零状态响应和全响应。必须掌握它。3.电感电路的过渡过程分析与同电容电路的分析。感应电路的时间常数是:六.回顾本章要点1.计算电路的初始值首先找到切换前的原始状态,然后利用切换规则找到切换后电路的初始值。2.计算电路的稳定值当计算电路的稳定电压值时,电感被视为短路,电容被视为开路。3.计算电路的时间常数当电路非常复杂时,零件(3)表示初始状态的量:相位、初始相位和相位差。2.正弦量的表达式:3.理解有效值的定义:4.理解有效值和最大值之间的关系:5.了解周期、频率和角频率之间的关系:二。复数的基本知识:1.复数可用于表示有向线段,如图所示:复数A的模是R,发散角是2.复数的三种表达方式:(1)代数表达式:(2)三角形类型:(3)指数公式:(4)极坐标:3.复数的加法和减法是用代数表达式来完成的。复数的乘法和除法是在指数或极坐标中进行的。4.复数虚部J的含义:任何乘以j的向量向前旋转(逆时针),乘以-j,然后向后旋转(顺时针)。三。正弦量的相量表达式:1.相量的含义:正弦量的大小用复数的模表示,正弦量的初始相位用复数的幅值表示。相量是用来表示正弦量的复数。为了区别于一般的复数,在相量的符号上加了一个小圆点。2.最大相量:复数模用于表示正弦量的最大值。3.有效值相量:用复数模表示正弦量的有效值。4.例1:正弦量用相量表示。解决方案:最大相量为:相量的有效值为:5.关注问题:正弦量有三个元素,而复数只有两个元素,所以相量只显示正弦量的大小和初始相位,而不是交流电的周期或频率。相量不等于正弦。6.用相量表示正弦量的意义:正弦用相量表示后,正弦的加减、乘除、积分和微分运算可以转化为复数的代数运算。7.相量的加法和减法也可以用图解法实现,这与复数运算的平行四边形法和三角形法相同。四.电阻器元件的交流电路1.电压与电流瞬时值的关系:u=Ri在公式中,U和我取相关的参考方向(公式1)然后:(公式2)根据上面的公式,u和我是同相的。2.最大值形式的欧姆定律(电压和电流最大值之间的关系)从等式2可以看出:3.有效值形式的欧姆定律(电压有效值和电流有效值之间的关系)从等式2可以看出:4.相量形式的欧姆定律(电压相量和电流相量之间的关系)从公式1和公式2中:相位与相位同相。5.瞬时功率:6.平均功率:V.电感元件的交流电路1.电压和电流瞬时值之间的关系:在公式中,U和我取相关的参考方向(公式1)然后:(公式2)从上面的公式可以看出,U和我有不同的相位,U引导I2.最大值形式的欧姆定律(电压和电流最大值之间的关系)从等式2可以看出:3.有效值形式的欧姆定律(电压有效值和电流有效值之间的关系)从等式2可以看出:4.电感感抗:单位是欧姆5.相量形式的欧姆定律(电压相量和电流相量之间的关系)从公式1和公式2中:该阶段在该阶段的前面。6.瞬时功率:7.平均功率:8.无功功率:用于指示电源和电感之间的能量交换量。q=用户界面=XL单位是Var六.电容元件的交流电路1.电压和电流瞬时值之间的关系:在公式中,U和我取相关的参考方向(公式1)然后:(公式2)从上面的公式可以看出,U和I处于不同的阶段,U落后于I2.最大值形式的欧姆定律(电压和电流最大值之间的关系)从等式2可以看出:3.有效值形式的欧姆定律(电压有效值和电流有效值之间的关系)从等式2可以看出:4.电容器的容抗:单位是欧姆5.相量形式的欧姆定律(电压相量和电流相量之间的关系)从公式1和公式2:获取:该阶段在该阶段的后面。6.瞬时功率:7.平均功率:8.无功功率:用于表示能量交换的数量相位关系相量图电阻器r电感器l电容器c表1交流电路中电阻、电感和电容元件的主要结论八.RLC系列交流电路RLC串联电路分析RLC串联电路如图所示,每个元件上的电压等于总电压:1.相量形式的欧姆定律上述公式是计算交流电路的一个重要公式2.复阻抗:复数阻抗z的单位是欧姆。与表示正弦量的复数(如相量)不同,z只是一个复数。3.阻抗模式的意义:(1)这个公式以有效值的形式也称为欧姆定律(2)阻抗模式与电路元件参数的关系4.阻抗角的含义:(1)阻抗角由电路参数决定。(2)阻抗角等于电路中总电压和电流之间的相位差。(3)当对于感性负载,总电压超前电流一个角度时;当是容性负载时,总电压滞后电流一个角度;当为电阻负载时,总电压和总电流同相;此时,电路产生共振。5.电压三角形:在RLC串联电路中,电压相量形成如图所示的三角形。该图分别显示了、和三种情况下电压相量和电流相量之间的关系。6.阻抗三角形:了解R、XL和角度之间的关系以及计算公式。九.串联和并联阻抗1.阻抗串联电路图:(1)每个阻抗上的电流相等:(2)总电压等于每个阻抗上的电压总和:(3)总阻抗等于阻抗之和:(4)分压公式:当多个阻抗串联时,它们具有与串联的两个阻抗相似的特性。2.阻抗并联电路图:(1)每个阻抗上的电压相等:(2)总电流等于每个阻抗上的电流之和:(3)总阻抗计算公式;或(4)分流公式:当多个阻抗并联时,它们具有与两个阻抗相似的特性。3.复杂交流电路的计算在只有几个小时的电工学中,一般不会提到复杂交流电路的计算。对于复杂的交流电路,仍可采用DC电路的计算方法,如支路电流法、节点电压法、叠加原理、戴维宁定理等。X.交流电路的功率1.瞬时功率:p=ui=um sin(t)sint=ui cos-ui cos(2t)2.平均功率:P=单位平均功率也称为有功功率,其中cos称为功率
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