导图社区 电路电子学
电路电子学第一章直流电路,包含电路与电路模型、 电流、电压、电位、电功率、电压源与电流源等。
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人工智能的运用与历史发展
电池拆解
电路电子学
直流电路
电路与电路模型
电路
实际电路
电路模型(简称电路)
元件分类
电源
负载
电流、电压、电位
电流的实际方向与参考方向:实际方向:正电荷移动方向。参考方向:为了方便分析与运算,任意假定电流的方向
实际方向与参考方向一致,电流值为正值; 实际方向与参考方向相反,电流值为负值
电压的实际方向和参考方向
!关联参考方向:一个元件或者一段电路中电压和电流的方向均可以任意选定,二者可以一致,也可以不一致。电压与电流选定的方向
一致称为关联参考方向
不一致称为非关联方向
电位:在电路中选取一点O作为电位参考点,参考点的电位Vo为零。某点P的电位Vp即为P点与O点之间的电压Upo
电功率
定义
!表示
(1)电压与电流为关联参考方向 :p= ui 表示吸收的功率
(2)电压与电流为非关联参考方向 p=ui 表示发出的电功率
电阻元件
符号:线性电阻,非线性电阻
伏安特性
分类
线性电阻
非线性电阻
电压源与电流源
电压源
直流电压源符号 :平行
直流电压源伏安特性
电压为0的电压源相当于短路线
电流源
定义:输出电流
直流电流源 符号:垂直
直流电流源伏安特性
电流为0的电流源相当于断路
基尔霍夫定律
术语
支路:电路中通过同一电流 的分支
节点:三条或三条以上支路相连接的点
回路:由支路构成的任何闭合路径
基尔霍夫电流定律(KCL)
应用于电路的节点:表述为任一节点的电流的代数和为0
注意:根据各支路电流的参考方向是流出节点还是流入节点来决定它们前面的正负号
基尔霍夫电压定律(KVL)
表述为:沿任一闭合回路绕行一周,各支路电压的代数和为0
注意:必须明确回路绕行的方向,取顺时针方向或逆时针方向
电压的方向与回路绕行的方向相反时注意电压前面的负号
绕行的回路也可以不经过支路
KVL与KCL只与电路的连接方式有关,与各支路中元件性质无关,适用于由各种元件组成的直流和交流电路
作业1
简单的电阻电路
电阻的串联
电阻的并联:并联等效电阻 、并联电阻的分流公式
电压源与电流源的等效变换
等效电路
3V电压源与电阻并联 等效 3V电压源
3V电压源与2A电流源并联 等效 3V电压源
3V电压源与2A电流源串联 等效 2A电流源
2A电流源与电阻串联 等效 2A电流源
与电流源串联忽略 ;与电压源并联忽略
实际电源的两个电路模型及其等效变换
电压源模型 :实际电源模型由理想电压源Us和内阻Rs串联组成的
电流源模型:实际电源模型由理想电流源Is和内阻R0并联组成的
实际电源两种模型的等效变换
等效变换条件:Us=IsR0 ,Rs=R0
叠加原理
叠加原理:在线性电路中有多个电源共同作用时,电路中任何一条支路的电流(或电压),都等于电路中各个电源单独作用时,在此支路中所产生的电流(或电压)的代数和
Us单独作用,Is断路;Is单独作用,Us短路
注意事项
叠加原理只适用于线性电路
线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算,但功率P不能用叠加原理计算
不作用电源的处理
等效电源定理
二端网络:具有两个出线端的部分电路
无源二端网络:二端网络中没有电源
有源二端网络:二端网络中含有电源
戴维南定理 :任何一个有源二端线性网络都可以用一个理想电压源和电阻的串联来等效替代
等效电压源 的电压等于有源二端网络的开路电压Uoc
等效电阻等于有源二端网络中除去所有电源(电压源短路,电流源断路)后所得到的无源二端网络的等效电阻R
戴维南定理 :任何一个有源二端线性网络都可以用一个理想电流源和电阻的并联来等效替代
等效电流源 的电压等于有源二端网络的短路电流Isc