电工学

这是一篇关于电工学的思维导图，包含了等效为一个恒压源串联一个电阻: 戴维宁定理，等效为一个恒流源并联一个电阻: 诺顿定理等内容

电工学

• 直流电路
  • 1.1 电路与电路模型
    • 电路
      • 电流的通路
      • 为了某需要由电工设备或元器件按一定方式组合而成
      • 实现电能的传输与转换 实现信号的传递和处理
    • 电路分析
      • 激励：电路中的电源或信号源的电压或电流
      • 响应：激励在电路中各部分产生的电压或电流
  • 电压和电流的参考方向
    • 设定一个正方向作为参考方向 电压（或电流）的值有正、负之分
      • 电压
        • 双下标 Uab（高电位在前，低电位在后）
      • 电流
        • 箭 头
      • 关联参考方向 电流电压方向相同
        • 对于一个元件或一部分电路，电压和电流的参考方向相同。
    • 电流实际方向：正电荷移动的方向 电压实际方向：高电位指向低电位的方向
  • 基尔霍夫定律
    • 基尔霍夫电流定律KCL
      • 任一瞬间，一个结点上电流的代数和∑i 恒=0.
        • 方向：规定参考方向指向结点的电流取正号，即，∑i入=∑i出，体现了电流的连续性
      • 适用于包围部分电路的任一假设的闭合面
      • N个结点的电路中，有N-1个独立的结点电流方程
      • 电流的连续性
    • 基尔霍夫电压定律KVL
      • 任一瞬间、任意回路，沿任意循行方向，各段电压代数和∑U恒=0 ·电位升=电位降
        • 方向：参考方向与循行方向一致的电压取正号；
        • 电阻的电压如果用电流表示，电流参考方向与循行方向一致的电压取正号
      • 电压和路径无关
      • N个结点，B个支路，有B-N+1个独立的回路电压方程
        • 一般为网孔数
  • 支路电流法
    • 未知数：各支路电流
      • 几个未知数几个方程
    • 解题步骤
      • 将每条支路的电流设出来
      • 对结点列电流方程
      • 对网孔列电压方程
      • 联立求解
  • 叠加定理
    • 在多个电源同时作用的线性电路中 任何支路的电流或任意两点间的电压 都是各个电源单独作用时的结果的代数和
    • • 应用时，电路的结构和参数应不变
        • 不作用的恒压源，即E=0，短路
        • 不作用的恒流源，Is=0，开路
      • 标明各支路电流电压的参考方向：各分路最好一致
      • 只可用于求解电压电流，而不能是功率：非线性
      • 电源可以分组，但每个电源只能出现一次
      • 只适用于线性电路：电路参数不随电压、电流的变化而改变
  • 戴维宁定理与诺顿定理
    • 二端网络
      • 只通过两个输出端与外电路相连的电路
      • 无源二端网络
        • 等效为一个电阻
      • 有源二端网络
        • 等效为一个恒压源串联一个电阻：戴维宁定理
        • 等效为一个恒流源并联一个电阻：诺顿定理
    • 诺顿定理参数计算
      • 电流Is=二端网络输出端的短路电流
      • 内阻Ro=相应无源二端网络的等效电阻
    • 步骤
      • 将电路分为两部分
        • 待求的支路
        • 其余电路
      • 计算戴维宁参数
        • 电动势E=二端网络的开路电压
          • 开路电压并不是输出端的电压，可以利用KVL求解
        • 内阻Ro=相应无源二端网络的等效电阻
          • 求开路电压与短路电流，等效内阻=U/Is
          • 负载电阻法，测开路电压，负载电压，负载电阻，求等效内阻
      • 等效求解
• 正弦交流电路
  • 正弦量及其相量
    • 正弦交流电路
      • 电源按照正弦规律变化
      • 电流电压随之正弦规律变化，同频率
      • 方向规定
        • 正半周实际方向与参考方向相同
        • 负半周实际方向与参考方向相反
    • 正弦量三要素i=Im·sin(ωt+Ф)
      • 瞬时值
      • 幅值Im（最大值or有效值）：表示正弦量的大小
      • 角频率：表示正弦量变化快慢
      • 初相位φ：表示正弦量起始状态
    • 相量phasor（相位）
      • 用一个旋转的有向线段在纵轴的投影表示，一个正弦量的瞬时值
        • 最大值相量：幅值用最大值表示
        • 有效值向量：幅值用有效值表示
        • 都可以用于表示
      • 表示形式：复平面相量 须同频率
        • j为虚数单位，即旋转因子
          • 逆时针90°
          • 顺时针90°
        • 代数式
        • 极坐标式
          • 相量的模=正弦量的有效值，相乘除
          • 相量辐角=正弦量的初相位，相加减
        • 指数式
  • 谐振电路
    • 频率特性（频率响应）
      • 当电路中激励源的频率变化时，电路中的感抗、容抗将跟随频率变化，从而导致电路的工作状态亦跟随频率变化。
    • 频域分析：在频率领域内对电路进行分析
    • 谐振
      • 串联谐振
        • 串联电路中u、i同相
        • 品质因数-Q
          • 定义：电路处于串联谐振时，电感或电容上的电压和总电压之比。
          • 意义：表示谐振时电容或电感元件上的电压是电源电压的Q倍。
      • 并联谐振
        • 并联电路中u、i同相
        • 品质因数-Q
      • 应用
• 供电与用电
  • 三相电压
    • 三相对称正弦电压
      • 频率相同、振幅相同、相位彼此相差120°
      • 瞬时表达式
        • u1=Um sinωt
        • u2=Umsin(ωt-120°)
        • u3=Umsin(ωt-240°)=Umsin(ωt+120°)
      • 相量表达式
    • 连接方式
      • 星形/Y形接法
        • 有中线：三相四线制
        • 无中线：三相三线制
        • • 线电压
            • 有效值：相电压的/3倍
            • 相位：超前相应的相电压30°
      • 三角形Δ接法
        • 线电压与相电压相等
        • 三个电源的电压任何瞬间相加均为零
  • 三相功率
    • 负载为Y形或Δ形连接，每相有功功率
    • 三相总的有功功率
      • 当负载对称时
        • 相电流与相电压
        • P=3*I2R
        • 线电压与线电流
    • 总无功功率
    • φ相电压与相电流的相位差
    • 总视在功率
    • 功率的测量
      • 单相功率，瓦特表读数
      • 三相
        • 三相四线制/三表法
          • 不管负载对称与否均成立，三相总功率： 三个功率表测得数据的总和
        • 三相三线制/二表法
          • 电压与电流的相位差
          • 每单个功率表的读数没有意义。