直流电路基础学习笔记

直流电路基础学习笔记，介绍了输入电阻、戴维宁定理、节点电压法、叠加定理、支路电流法、基尔霍夫定律、电路元件、电路的工作状态。

直流电路基础

• 电路的基本组成和作用
  • 为实现某种功能，由电气器件按照一定方式连接而成的集合体
  • 电源
    • 提供电能或电信号的设备
  • 负载
    • 使用电能或输出电信号的设备
  • 中间环节
    • 用于传输控制电能和电信号
  • 能量的传输和转换，信息的传递和处理
  • 理想电路元件
    • 实际电路元件理想化而得到的只具有单一电磁性质的元件
  • 电路模型
    • 由理想电路元件互相连接组成的电路
• 电路的工作状态
  • 开路（空载状态）
  • 短路
  • 通路（负载状态）
• 电路元件
  • R元件（阻性负载）
    • 功率 P=UI=IRR=UU/R
    • R电阻（欧姆） G电导（西门子s） 1/R
  • L元件（感性负载）
    • 电感线圈简称线圈
  • C元件（容性负载）
    • 线性电容，是一个二段元件，电荷量与电压的比值
• 电源
  • 电压源
    • 内阻为零，电压值恒定不变，电流与电压非关联
  • 电流源
    • 内阻无限大，电流值恒定不变，电流与电压非关联
  • 实际电压源
    • 大型电网，直流稳压电源，新的干电池及信号源
    • 相当于一个理想电压源和一个理想内阻串联
    • 内阻一般很小，端电压比较恒定
    • 输出电压随负载电流的增加而下降
  • 实际电流源
    • 相当于一个理想电压源与一个理想电阻并联
  • 受控源
    • 非独立的，它的电压电流受某一支路电压电流的控制
    • 电压控制电压源 VCVS
    • 电压控制电流源 VCCS
    • 电流控制电压源 CCVS
    • 电流控制电流源 CCCS
• 基尔霍夫定律
  • 电流定律 KCL
    • 对于电路任意节点，在任意时刻流出节点的电流之和等于流入节点的电流之和
  • 电压定律 KVL
    • 在任意时刻，沿任意回路内的各支路电压之和等于零
  • 支路
    • 每个二端元件称为一条支路
    • 支路电流
      • 流经任意支路的电流
    • 支路电压
      • 任意支路两端的电压
  • 节点
  • 回路
    • 由几条支路构成的封闭路径
  • 网孔
    • 不能分割的最小回路
• 支路电流法
  • 标定各支路电流电压的参考方向
  • 对n-1个独立结点列kcl独立方程
  • 选取b-（n-1）个独立回路，指定回路的绕行方向，列出kvl方程
  • 求解上述方程，得到b个支路电流
  • 进一步进行支路电压和其他数据分析
• 叠加定理
  • 电压源单独作用，电流源开路
  • 电流源单独做用，电压源短路
  • 前后代数和想加或相减求解
  • 只适用于线性电阻电路，不适用于计算功率
• 节点电压法
  • 选定参考结点，标定n-1个独立结点
  • 对n-1个独立结点，以结点电压为未知量，列其KCL方程（流入为正，流出为负）
  • 求解上述方程，得到n-1个结点电压
  • 通过结点电压求各路电流
  • 其他分析
• 戴维宁定理
  • 电压源的电压等效于外电阻断开时的开路电压
  • 电压源方向与所求开路电压方向有关
  • 开路电压的计算
  • 独立电源全部置零，求无源二端电路的输入电阻
  • 有受控源的时候可以采用外加电源法
    • 加电压源求电流，加电流源求电压
  • 等效电阻的计算
• 输入电阻
  • 如果二端电路内部仅含电阻，则应用电阻的串联，并联和Y-三角变换等方法，求它的等效电阻。
  • 对含有受控源和电阻的二端电路，用电压电流法，求输入电阻。