电路基础知识总结

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杨静姿|责任编辑|2021-03-18 10:40:39

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。

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。

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。

定义:某点的电位等于该点到电路参考点的电压。

规定参考点的电位为零。称为接地。

电压用符号U表示,电位用符号V表示

两点间的电压等于两点的电位的差 。

注意电源的简化画法。

不论负载电阻的大小,不论输出电流的大小,理想电压源的输出电压不变。理想电压源的输出功率可达无穷大。

理想电压源不允许短路。

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。

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。

理想电压源与电阻并联,可将电阻去掉(断开),不影响对其它电路的分析。

理想电流源与电阻串联,可将电阻去掉(短路),不影响对其它电路的分析。

电路中有b条支路,共需列出b个方程。

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。

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。

把负载电阻断开,把二端网络内的电源去掉(电压源短路,电流源断路),从负载两端看进去的电阻,即等效电源的内电阻R0。

把负载电阻断开,求出电路的开路电压UOC。然后,把负载电阻短路,求出电路的短路电流ISC,则等效电源的内电阻等于UOC/ISC。

换路前,电容无储能时,Uc(o+)=0。换路后,Uc(o-)=0,电容两端电压等于零,可以把电容看作短路。

换路前,电容有储能时,Uc(o+)=U。换路后,Uc(o-)=U,电容两端电压不变,可以把电容看作是一个电压源。

换路前,电感无储能时,IL(o-)=0。换路后,IL(o+)=0,电感上通过的电流为零,可以把电感看作开路。

换路前,电感有储能时,IL(o-)=I。换路后,IL(o+)=I,电感上的电流保持不变,可以把电感看作是一个电流源。根据以上原则,可以计算出换路后,电路中各处电压和电流的初始值。

表示大小的量:有效值,最大值。

表示变化快慢的量:周期T,频率f,角频率ω。

表示初始状态的量:相位,初相位,相位差。

复数可用于表示有向线段,复数A的模是r ,辐角是Ψ。

复数的表示方式:1.代数式;2.三角式;3.指数式;4.极坐标式。

复数的加减法运算用代数式进行,复数的乘除法运算用指数式或极坐标式进行。

复数的虚数单位j的意义:任一向量乘以+j后,向前(逆时针方向)旋转了,乘以-j后,向后(顺时针方向)旋转了。

瞬时功率:p=ui=UmIm·sin(ωt+φ)·sinωt=UIcosφ-UIcos(2ωt+φ)

平均功率:P=UIcosφ平均功率又称为有功功率,其中 cosφ称为功率因数。电路中的有功功率也就是电阻上所消耗的功率。

无功功率:Q=ULI-UCI= I2(XL-XC)=UIsinφ电路中的无功功率也就是电感与电容和电源之间往返交换的功率。

视在功率:S=UI 视在功率的单位是伏安(VA),常用于表示发电机和变压器等供电设备的容量。

功率三角形:P、Q、S组成一个三角形,其中φ为阻抗角。

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。

提高发电设备和变压器的利用率:发电机和变压器等供电设备都有一定的容量,称为视在功率,提高电路的功率因数,可减小无功功率输出,提高有功功率的输出,增大设备的利用率。

降低线路的损耗:当线路传送的功率一定,线路的传输电压一定时,提高电路的功率因数可减小线路的电流,从而可以降低线路上的功率损耗,降低线路上的电压降,提高供电质量,还可以使用较细的导线,节省建设成本。

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