导图社区 电工 第一章 直流电路
电工 直流电路，每个知识点都配有详细的解释和说明，有助于读者系统地学习和掌握直流电路的相关理论和方法，适合用于电工学课程的学习和复习。
梳理了交流电路中正弦交流电的基础知识、相量表示方法以及不同单一参数电路的特性，有助于全面理解和掌握交流电路相关内容。
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电工 第一章 直流电路
1.1 电路的作用和组成
一、什么是电路？
电路就是电流流通的路径。
二、电路的作用
1.实现能量的输送和转换
2.实现信号的传递和处理
三、电路的组成
1.电源
将非典形态的能量转化为电能
2.负载
将电能转换为非电形态的能量
3.导线等
请沟通电路和输送电能的作用
四、电路的类别
1.直流电路
定义
（电流的方向和大小都不变）电路中的电流是不随时间变化的电流时，这种电路称为直流电路
2.交流电路
电路中的电流是随时间按照正弦规律变化的交流电流时，这种电路成为交流电路（在这本书中所谓的交流电流就是正弦规律变化的只有这一种）
1.2 电路的基本物理量
一、电流
1.电流的微分形式
i=dq/dt
2.直流电路中的电流定义式
I=Q/t
3.电流的实际方向
规定为正电荷运动的方向
二、电位
本质
本质和大学物理中的电势是一样的
电场力将单位正电荷从电路的某一点移至参考点时所消耗的电能（参考点的电位为零）
参考点的选择
1.大地（一般我们都选大地）
2.选元件汇集的公共端或公共线为参考点（做题的时候有些题是这么选的）
三、电压
电势差/电位差
电场力将单位正电荷从电路的某一点移至另一点时所消耗的电能
涉及到的符号表示
直流电路中，电压用U表示
电源两端的电压 用Us表示
负载两端的电压用UL表示
四、电动势
电源中的非静电力将单位正电荷极移至电源正极时所转化而来的电能称为电源的电动势
实际方向
由低电位指向高电位
五、电功率
单位时间内所转换的电能
六、电能
在时间t内转换的电功率称为电能
1.3 电路的状态
一、通路
二、开路
断路
特点
开路处的电流等于零
开路出的电压应该视电路具体情况而定
这里有一个易错点，就是即使这个地方断路，你也不应该认为电压就是零，因为电压本质上就是电位差，而电位差，我们看的时候不能根据电流来看，而是根据电路的电位来看，比如说一个电路里面只有一个线性电阻而线性电阻这个地方它断路了，但它的电压仍然比如说还是五伏
三、短路
短路处的电压等于零
电压等于零，这是因为电流是流经导线的，导线是没有电阻的（这里我们学到的导线都是理想导线，也就是说他没有电阻）
短路出的电流应该视电路具体情况而定
这个就涉及到了电路的具体情况，比如说这个电路是串联电路，但是某一个元件短路了，相当于这个被短路的元件被导线代替了，那其他软件并没有被短路，所以说他这个地方的电流呀并不等于零，所以说应该视具体情况而定
1.4 电路中的参考方向
关联参考方向
分析某一个电路元件的电压与电流关系的时候，需要将电压和电流二者的方向联系起来选择，这种情况下设定的参考方向称之为关联参考方向
类别
设定的电压和电流，二者的参考方向是一样的
如果是关联的关系，那算出来的功率P大于0代表吸收，说明此元件起负载作用、P小于0代表发出，说明此元见起电源作用
非关联参考方向
设定的电压和电流，二者的参考方向是相反的
如果是非关联的关系，那算出来的功率P大于0代表发出，说明此元件起电源作用、P小于0代表吸收，说明此元见起负载作用
1.5 理想电路元件
一、理想有源元件
电压源
可以提供一个固定的电压的电源，它的符号表示是Us
输出电压U等于源电压Us，是由其本身所确定的定值，和输出电流以及外电路的情况没有关系
输出电流I不是定值，和输出电压以及外电路的情况有关
既可以起电源作用，也可以起负载作用
电流源
可以提供一个固定的电流Is的电源
输出电流I🟰源电流Is，是由其本身所确定的定值，和输出电压以及外电路的情况没有关系
输出电压U不是定值，和输出电流以及外电路的情况有关
二、理想无源元件
电阻元件
目前我们所研究的电阻全部都是线性电阻，即阻值不变
电容元件
电感元件
1.6 基尔霍夫定律
一、基尔霍夫电流定律（KCL）
1.结点
电路中≥3个电路元件连接的点称为结点
2.支路
书上：两节点之间的每一条分支电路
苏老师：流过电流相等的元件组成的一条路叫支路
3.KCL的内容
由于电流的连续性，流入任何一结点的电流之和，等于流出该结点的电流之和
4.广义结点
基尔霍夫电流定律不仅适用于电路中任意结点，而且还可以推广应用于电路中任何一个假定的闭合面
内容
将那个假定的闭合面看成一个结点，根据电流对于这个结点（也就是这个闭合面）的流入流出情况，列出式子
二、基尔霍夫电压定律（KVL）
1.回路
由电路元件组成的闭合路径称之为回路
2.网孔
没有支路分割的串联回路
3.KVL的内容
由于电位的单质性从A点出发，沿回路环形一周又回到一点电位的变化为0，所以转一圈回来所有电压U相加都应该等于0。 注意要先规定环绕的正方向，如果和环绕方向一致的电压，那它的前面就是正好相反的方向的话，那他电压面前加上负号，比如Us➕Ua➖Ub=0
疑点
如果回路中理想电压源两端的电压改用电动势表示，电阻元件两端的电压改用电阻与电流的乘积来表示那么总和E=总和U
1.7 支路电流法
解题步骤
1.确定支路数，选择各支路电流的参考方向
2.确定结点数，列出独立的结点电流方程式
子主题
方程式个数
n个结点只能列出n➖1个独立的KCL结点方程式
m条支路梦列出m-（n-1）个KVL方程
一共列出m个方程
找结点的易错点以及方法
结点不能通过你数个数来看，而是通过分析电位来看，如果两个点电位是一样的话，那就等效成1个结点
用此方法的前提条件
单独的电压源或者电流源存在于电路的时候
1.8 叠加定理
电压源和电流源同时存在于回路中的时候就用这个
在含有多个有源元件的线性电路中，任意一条支路的电流和电压等于电路中各个有源元件分别单独作用时在该支路产生的电流和电压的代数和
电压源单独作用的时候，我们令电流源断路
电流原单独作用的时候，我们令电压源短路
适用条件
只适用于线性电路，即电阻不变的电路
易错点
叠加定理只能用来计算I和U，不能用来计算功率
最后叠加的时候一定要注意各个元件单独作用时电流I和电压U分量的参考方向是否与电流和电压的参考方向一致，一致的时候前面是+，不一致的时候前面是-
电流源单独作用的时候，那个电流的计算我们关于R的公式的时候那个很复杂的那一部分是怎么算出来的呢？是根据比例来算的，Ra/Rb=Ib/Ia这个东西算出来的。
1.9 等效电源定理
是将有源二端网络用一个等效电源代替的定理（这里的有源指的是有电压源和电流源，二端指的是两端）
作用
有源二端网络相当于电源，在对外部等效的条件下，可用一个等效电源来代替
戴维宁定理
输出端开路的时候，二者的开路电压Uoc是相等的
Uoc=Ues
输出端短路的时候，二者的短路电流Isc是相等的
Ro=Ues/Isc=Uoc/Isc
等效电源=电压源+电阻m
输出端的电压，我们可以分析一下等于Is所在支路两端的电压（因为并联支路之间电压相等），然后分析方向来求出这个电压源，等效电阻m的大小我们怎么判断呢？就通过电压源短路，让电流源断路（再次情况下再看一下这个电路）来判断这个等效电阻的大小。
做题思路
1.先看研究谁
如果该提研究R2电流，求R2开路两端电压作为等效后电压源数值大小
2.电阻从断开口去看，其他（电压源短路，电流源断路）看等效电阻
3.电压源+电阻，新回路再把Ｒ2接回去，算
诺顿定理
