导图社区 电路第一章思维导图
这是一篇关于电路第一章的思维导图。
这是一个关于电路第一章的思维导图,电路模型和电路定律。
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第二章土的物理性质及工程分类
人工智能的运用与历史发展
电池拆解
第一章 电路模型和电路定律
1 电路和电路模型
实际电路
概念
由电工设备和电气器按预期目的连接构成的电流通路
功能
能量/信息的传递
电路模型
理想电路原件
2 电压和电流的参考方向
电流的参考方向
电流,电流强度,单位,方向
参考方向
与实际方向一致 i>0,反之i<0
表示(箭头、双下标)
电压的参考方向
电位(移至参考点做功大小),电压 (参考点可以任意选择,只影响某点的电位 值,并不影响两点之间的电压值)
实际电压方向:电位真正降低的方向 表示(箭头、正负极、双下标)
电压、电流参考方向关联性
关联:方向一致
非关联:方向相反
3 电功率和能量
电功率P:单位时间内电场力所做的功
电路吸收或发出功率的判断
u,i取关联参考方向(表示元件吸收功率)
P>0 吸收正功率,表吸收
P<0吸收负功率, 表发出
非关联(表示元件发出的功率)
P>0发正,表发出
P<0发负,表吸收
4 电路元件
电路元件
电阻元件(消耗电能),电感(产生磁场,储存磁场能量),电容(电场),电压源和电流源(表示其他形式的能量转变成电能的元件)
线性元件,非线性元件
集总参数电路:由集总元件构成的电路
集总元件
假定发生的电磁过程都集中在元件内部进行
集总条件
元件尺寸(两线传输长度)远远小于电磁波波长
5 电阻元件
定义
对电流呈现阻力的元件
线性时不变电阻元件
任何时刻端电压与电流成正比
u,i关系 满足欧姆定律
伏安特性曲线为一条过原点的直线
注意:R为常数,参考方向关联性,线性电阻是无记忆双向性的元件
功率和能量
功率
关联
P=ui
非关联
能量
子主题
W=Pt(对时间积分)
开路与短路
开路
i=0,u为常数
短路
u=0,i为常数
6 电压源和电流源
理想电压源
定义:其两端电压总能保持定值,与流过它的电流无关(电压源不能短路)
电路符号
理想电压源的电压、电流关系
其电压由电源本身决定,与外电路无关;与流经它的电流方向、大小无关。
通过电压源的电流由电源及外电路共同决定
电压源功率P=Us*i
电压、电流参考方向非关联
物理意义:电流(正电荷)由低电位向高电位移动,外力克服电场力做功,电源发出功率。起电压作用
参考方向关联
物理意义:电场力做功,电源吸收功率,充当负载
注意:P(吸收)=P(发出)
理想电流源
定义:其输出总能保持定值,与两端的电压无关(电流源不能开路)
理想电流源的电压、电流关系
电流源的输出电流由电源本身决定,与外电路无关;与他两端电压方向、大小无关。
电流源两端的电压由电源及外电路共同决定
电流源功率P=U*is
吸收功率,充当负载
参考方向非关联
发出功率,起电源作用
实际电源
化学电源(干电池、纽扣电池、燃料电池、蓄电池)光能电源(太阳能电池)
7 受控电源
电压或电流的大小和方向不是给定的时间函数,而受电路中某个地方的电压(或电流)控制的电源,称受控源。
分类(4种)受控电源(即电流或电压控制)
VCVS电压控制电压源
VCCS电压控制电流源
受控源与独立源比较
独立源电压(或电流)由其本身决定,而受控源由控制量决定
独立源起“激励”作用,受控源不是。
注意
如果一个受控源可求得其两端的电压与受控源的电流成正比,该受控源就可看为一个电阻,其阻值为受控源上电压与关联方向电流的比值。
8 基尔霍夫定律
该定律与元件特性(即VCR电压电流关系)构成电路分析基础;该规律反映了电路中所有支路电压和电流所遵循的基本规律
名词须知
支路:电路中每一个两端元件就称为一条支路;电路中通过同意电流的分支
结点:元件的连接点;或三条以上支路的连接点称为结点
路径:两结点间的一条通路。由支路构成
回路:由支路组成的闭合路径(每结点经过一次)
网孔:对平面电路,其内部不含任何支路的回路称网孔。(网孔是回路,回路不一定是网孔)
KCL基尔霍夫电流定律
在集总电路中,任意时刻,任意结点,该结点流出或流入的代数和为零。(即流入的电流等于流出的电流)
KCL可推广应用于电路中包围多个结点的任意平面
明确
该规律是电荷守恒和电流连续性在任意结点处的反应
实际上是对结点处支路电流加的约束,与支路上所接元件,该电路是否线性无关
按参考方向列写与实际方向无关
KVL基尔霍夫电压定律
在集总电路中,任意时刻,沿任一回路,所有支路电压的代数和恒为0
KVL适用于任一假想回路
反映了电路遵从能量守恒定律
对回路的支路电压加以约束,与元件和电路线性与否无关
按照参考方向列写