导图社区 电路基础
这是一篇关于电路基础的思维导图,主要内容包括:电路定律,电路分析方法,电路元件。
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电路基础
电路分析方法
简单电路的分析与计算
定义
依据欧姆定律及分压、分流的规律就可得到电路中每一支路或元件中的电流与电压
电阻串联电路
几个电阻相连后,各电阻中通过的是同一个电流,这样的连接称为电阻串联
电阻并联电路
几个电阻相连后,各电阻两端若作用着同一个电压,这样的连接称为电阻并联
电阻混联
一个电路既有串联电路又有并联电路
复杂电路的分析与计算
电路不可能用电阻串、并联的方法将其化简求出总电阻,然后用欧姆定律求解
支路电流法
以支路电流作为未知量
运用基尔霍夫电流定律和电压定律
结点电位(压)法
以结点电位为未知量
列出结点电流方程
适用于结点数少而支路数较多的电路
叠加定理
合成效应可以看成分效应的叠加
只看一个电源,其余理想电压源短路,理想电流源开路
只适用于计算线性电路中的电压与电流
等效电源定理
戴维宁定理
任何一个线性有源二端网络可以用一个等效电压源替代
诺顿定理
任何一个线性有源二端网络都可以用一个理想电流源和电阻并联的电路替代
含受控源电路的分析
电压或电流受电路中其它部分的电压或电流控制的 电压源 或 电流源 ,称为受控源。 受控源是一种四端元件,它含有两条支路,一条是控制支路,另一条是受控支路。
受控源模型
流控电流源
子主题 1
流控电压源
压控电压源
压控电流源
用基尔霍夫定律所列出的方程式,不仅要按规则列写,还要列出受控源与其控制量的关系式,是的电路中未知量的数目和独立方程式数温和
用叠加定理分析含受控源电路时,对受控源处理不同,受控源无法脱控制量单独存在
受控电压源和受控电流源可以等效变换,但是不允许受控源的控制量在变换后消失
含受控源的电路使用等效电源定理分析师,不能将受控源和控制量分割于两个网格之中,必须存在同一个网格。求输入电阻的时候,将有源网络内的独立源作用为零,但受控源是否为零取决于受控源的控制量是否存在
求输入电阻时,若网络内有受控源,这是不能采用电阻串并联的方法
采用求有源网络的开路电压与短路电流的方法求输入电压
采用“加电压求电流的方法”即在不含独立源的二端网络(内涵受控源)的端扭上作用一个电压Ux,求出这个电压下的网格内电流I
电路定律
基尔霍夫定律
基尔霍夫电流定律KCL
支路:由一个或几个元件串接而成的无分支电路,称为支路,支路内各元件的电流相同
结点:三条或三条以上支路的连接点称为结点
回路:电路中由支路围成的闭合路径称为回路
网孔:回路的中间没有支路穿过
在电路中的任意节点,流入该节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。
基尔霍夫电压定律KVL
在电路中的任意闭合回路,各段电压的代数和等于零。
电路元件
电路组成
一个电路通常由三个部分组成,即由电源、用电设备(负载)和连接导线(及开关、熔断器)等组成。用电设备(负载)将电源提供的电能转换成工作所需要的能量;连接导线、开关及熔断器等用于传送、控制电能向负载的传送,熔断器可在发生短路事故时保护电源和负载免受损坏。
理想电源元件
理想电流源
理想电压源
电阻元件
用于反映用电设备(负载)将电能转换成 仅要 其他形式的能量且不可逆转换,即通常所说的消耗电能的特性
电感元件
反映用电设备(负载)将电能转变成磁场能,即产生磁场、存储磁场能的特性
电容元件
反映用电设备(负载)将电能转 变成电场储能,即产生电场、存储电场能的特性。
电路基本物理量
1. 电路基本物理量包括电压(U)、电流(I)和电阻(R),它们是描述电路中电子流动特性的基本参数。
2. 电压是指导体两点之间的电势差,单位为伏特(V);电流是指导体中单位时间内通过导体横截面的电荷量,单位为安培(A);电阻是指导体对电流的阻碍程度,单位为欧姆(Ω)。
3. 这三种基本物理量相互关联,共同构成了电路分析的基础。
电阻
1. 电阻是指导体对电流的阻碍程度,其单位为欧姆(Ω),常用于表示电路中的电压、电流和功率关系。
2. 电阻可以分为固定电阻和可变电阻两种类型,固定电阻在电路中保持不变,而可变电阻可以通过调节其阻值来改变电路中的电流和电压。
3. 电阻在电路中起到分压、限流、均压等作用,是电路中不可或缺的重要元件之一。
电阻是电路中阻碍电流通过的一种特性
电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关
电阻的单位是欧姆(Ω)
电阻的符号
电阻的符号是R
电阻的符号通常与电压、电流的符号一起使用,表示电路中的电阻关系
电阻的种类
固定电阻;
固定电阻的阻值是固定的,不能改变
固定电阻的种类繁多,包括碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等
可变电阻
可变电阻的阻值可以改变,通常用于电路中的电压、电流调节
可变电阻的种类包括电位器、可变电容器等
电阻的应用
电阻在电路中的作用是限制电流、调节电压、保护电路等
电阻在电子设备、家用电器、汽车电子等领域有广泛应用
电阻的测量
电阻的测量方法包括伏安法、电桥法等
电阻的测量工具包括万用表、电阻表等
电阻的故障诊断
电阻的故障主要包括开路、短路、阻值变化等
电阻的故障诊断方法包括电压法、电流法、电阻法等。
电源
电压源模型
是由理想电压源和一个电阻元件串联而成,电压源为恒电压输出,可以称作恒压源。输出电压不随负载的变化而变化(理论上的定义),而输出电流,跟随负载的变化而变化。
电流源模型
是由理想电压源和一个电阻并联而成,电流源为恒电流输出,可以称作恒流源。输出电流不随负载的变化而变化(也是理论上的定义),而输出电压会随负载变化而变化。
等效变换
电压源可以等效转换为一个理想的电流源IS和一个电阻RS的并联。电流源可以等效转换为一个理想电压源US和一个电阻RS的串联。即转换公式:Us = Rs*Is。
如果一个实际电源内阻和负载电阻相比可以忽略,那么它就可以认为是一个理想电源。在分析等效电路做无源处理时,可以将理想电压源视为短路,理想电流源视为开路。