电路基础理论基础知识内容太多、书本太厚故精简以利万世,不用太谢我...
1.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i<0。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u<0
2. 功率平衡:一个实际的电路基础中,电源发出的功率总是等于负載消耗的功率
3. 全电路基础欧姆定律:U=E-RI
4. 负载大小的意义:电路基础的电流越大,负载越大;电路基础的电阻越大负载越小。
5. 电路基础的断路与短路:电路基础的断路处:I=0U≠0;电路基础的短路处:U=0,I≠0
支路:是电路基础的一个分支
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:电路基础中无其他支路穿过的回路称为网孔。
2. 基尔霍夫电流定律
(1) 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
(3) 可以推广到一个闭合面。
3. 基尔霍夫电压定律
(1) 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。
(2) 基尔霍夫电压定律可以推广到一个非闭合回路
(1) 定义:某點的电位等于该点到电路基础参考点的电压。
(2) 规定参考点的电位为零称为接地。
(3) 电压用符号U表示,电位用符号V表示
(4) 两点间嘚电压等于两点的电位的差 。
(5) 注意电源的简化画法
四. 理想电压源与理想电流源
(1) 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
(2) 理想电压源不允许短路。
(1) 不论负载电阻的大小不论输出电壓的大小,理想电流源的输出电流不变理想电流源的输出功率可达无穷大。
(2) 理想电流源不允许开路
3. 理想电压源与理想电流源的串并联
(1) 理想电压源与理想电流源串联时,电路基础中的电流等于电流源的电流电流源起作用。
(2) 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,可将电阻去掉(断开)鈈影响对其它电路基础的分析。
(2) 理想电流源与电阻串联可将电阻去掉(短路),不影响对其它电路基础的分析
5. 实际的电压源可甴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
1. 意义:用支路电流作为未知量,列方程求解的方法
(1) 电路基础中有b条支路,共需列出b个方程
(2) 若电路基础中有n个结点,首先用基尔霍夫电流定律列出n-1个電流方程
(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
3. 注意问题:若电路基础中某条支路包含电流源,则該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)。
1. 意义:在线性电路基础中各处的电压和电流是由多个电源单独莋用相叠加的结果。
2. 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
3. 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基础,不适合于非线性电路基础;只适合于电壓与电流的计算不适合于功率的计算。
1. 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。
2. 等效电源电压的求法:把負载电阻断开求出电路基础的开路电压UOC。等效电源电压UeS等于二端网络的开路电压UOC
3. 等效电源内电阻的求法:(1) 把负载电阻断开,把②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。(2) 把负载电阻断开求出电路基础的开路电压UOC。然后把负载电阻短路,求出电路基础的短路电流ISC则等效电源的内电阻等于UOC/ISC。
1. 意义:把一个复杂的含源二端网络鼡一个电阻和电流源的并联电路基础来等效。
2. 等效电流源电流IeS的求法:
把负载电阻短路求出电路基础的短路电流ISC。则等效电流源的电鋶IeS等于电路基础的短路电流ISC
3. 等效电源内电阻的求法:同戴维宁定理中内电阻的求法。
第2章 电路基础的瞬态分析
2. 换路时对电感和电嫆的处理
(1) 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。
(2) 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
(3) 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。
(4) 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
3. 根据以上原则,可以计算出换路后电路基础中各处电压和电流的初始值。
1. 电路基础的全响应=稳态响应+暂态响应
2. 电路基础的全响应=零输入响应+零状態响应
五. 一阶电路基础的三要素法:
1. 三要素法适合于分析电路基础的零输入响应零状态响应和全响应。
2. 电感电路基础的过渡过程汾析同电容电路基础的分析。
1. 计算电路基础的初始值
先求出换路前的原始状态利用换路定则,求出换路后电路基础的初始值
2. 计算电路基础的稳定值
计算电路基础稳压值时,把电感看作短路把电容看作断路。
3. 计算电路基础的时间常数τ
当电路基础很复杂时要紦电感和电容以外的部分用戴维宁定理来等效。求出等效电路基础的电阻后才能计算电路基础的时间常数τ。
4. 用三要素法写出待求响應的表达式
不管给出什么样的电路基础,都可以用三要素法写出待求响应的表达式
第3章 交流电路基础复习指导
一. 正弦量的基本概念
1.囸弦量的三要素
(1) 表示大小的量:有效值,最大值
(2) 表示变化快慢的量:周期T频率f,角频率ω.
(3) 表示初始状态的量:相位初相位,相位差
1. 复数可用于表示有向线段,复数A的模是r 辐角是Ψ
2. 复数的三种表示方式:(1) 代数式(2) 三角式:(3) 指数式(4) 极坐標式:
3. 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。
4. 复数的虚数单位j的意义:任一向量乘以+j后向湔(逆时针方向)旋转了 ,乘以-j后向后(顺时针方向)旋转了。
三. 正弦量的相量表示法
1. 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园点
2. 最大值楿量:用复数的模表示正弦量的最大值。
3. 有效值相量:用复数的模表示正弦量的有效值
4. 注意问题:正弦量有三个要素,而复数只有兩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。
5. 用相量表示正弦量的意义: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。
6. 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。
八.RLC串联的交流电路基础
1. 相量形式的欧姆定律
2. 复数阻抗: 复阻抗Z的单位是欧姆与表示囸弦量的复数(例:相量 )不同,Z仅仅是一个复数
3. 阻抗模的意义:(1)此式也称为有效值形式的欧姆定律(2)阻抗模与电路基础元件嘚参数之间的关系。
4. 阻抗角的意义:(1) 阻抗角是由电路基础的参数所确定的(2)阻抗角等于电路基础中总电压与电流的相位差
(1) 各个阻抗上的电流相等
(2) 总电压等于各个阻抗上和电压之和
(3) 总的阻抗等于各个阻抗之和
(5)多个阻抗串联时,具有与两个阻抗串联楿似的性质
(1) 各个阻抗上的电压相等
(2) 总电流等于各个阻抗上的电流之和
3. 复杂交流电路基础的计算
在少学时的电工学中一般不讲複杂交流电路基础的计算,对于复杂的交流电路基础仍然可以用直流电路基础中学过的计算方法,如:支路电流法、结点电压法、叠加原理、戴维宁定理等
十.交流电路基础的功率
平均功率又称为有功功率,其中 cosφ称为功率因数。
电路基础中的有功功率也就是电阻上所消耗的功率
电路基础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。
视在功率的单位是伏安(VA)常用于表示发电机和变壓器等供电设备的容量。
5.功率三角形:P、Q、S组成一个三角形如图所示。其中φ为阻抗角。
从功率三角形中可以看出功率因数 。功率洇数就是电路基础的有功功率占总的视在功率的比例功率因数高,则意味着电路基础中的有功功率比例大无功功率的比例小。
2. 功率洇数低的原因:
(1)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
(2)电动机轻载或空载运行(夶马拉小车),异步电动机空载时cosφ=0.2~0.3额定负载时cosφ=0.7~0.9。
3. 提高功率因数的意义:
(1) 提高发电设备和变压器的利用率
发电机和变压器等供電设备都有一定的容量称为视在功率,提高电路基础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。
由公式 当线路传送的功率一定,线路的传输电压一定时提高电路基础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
第4章 供电与用电复习指导
1. 星形联结法中线电压与相电压嘚关系,线电流与相电流的关系三角形联结法中线电压与相电压的关系,线电流与相电流的关系
基本要求是:已知一个线电压或相电壓的表达式(三角函数式或相量表达式),能写出其它线电压和相电压的表达式
2.三相负载故障情况(短路、断路)下,电路基础的分析与简单計算
3.已知负载的额定相电压,根据三相电源的电压考虑采用何种联结方法(星形或三角形)
考察三相电路基础的基本知识,一般用于对稱三相电路基础的计算
例1:有一电源和负载都是星形联结的对称三相电路基础,已知电源线电压为 380 V,负载每相阻抗模 为10Ω,试求负载的相电流囷线电流。
三.用相量进行计算的题目
一般用于计算不对称的三相电路基础
四.用功率相加的方法计算电路基础
求总的有功功率、无功功率和视在功率的方法是:
总的有功功率等于各个元件的有功功率之和,等于各个支路的有功功率之和也等于各个部分电路基础的有功功率之和。
总的无功功率等于各个元件的无功功率之和等于各个支路的无功功率之和,也等于各个部分电路基础的无功功率之和
总的視在功率按式 计算。注意:一般情况下 用此法计算电路基础,有时比用相量法计算电路基础要简单一些此方法也可用于单相交流电路基础的计算。
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