导图社区 第2章 电路基本定律与计算
这是一篇关于第2章 电路基本定律与计算的思维导图,主要内容有2.2电路作用、组成部分、2.3电路的模型、2.4电流和电压的参考方向等。
广西大学自动化基础导学与初步实践第一章思维导图,自动化指机器设备、系统或过程,在没有人或较少人的参与下,按照人的要求,经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,实现预期目标。本图只适用于西大的学生作业,希望对学弟学妹们有所帮助。
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第2章 电路基本定律与计算
2.2电路作用、组成部分
组成
电源:输出电能
负载:使用电能,也称用电设备
开关:控制通断
熔丝:保护电路
仪表:测量电路
导线:传输和分配电能,提供信号传输
电路作用
电能的传输与转换
信号的传递和处理
2.3电路的模型
电路模型
将实际元器件理想化(或模型化),是对实际电路的电磁性质进行科学抽象而得到的实体模型,它由一些理想电路元件用理想导线连接而成,近似地反映实际电路的电气特性
简称
电路
建模
用理想电路元件或它们的组合模拟实际器件建立模型
必须满足工作条件,并按不同准确度的要求把给定工作情况下的主要物理现象
双控灯,三控灯等
基本参数电路
电气器件的实际尺寸远小于工作信号的波长的电路
否则则称分布式参数电路
长距离架空线路
基本电源
电阻
电感
“有限单元法”
电容
2.4电流和电压的参考方向
指定参考方向
用意:将电流看成代数量,方便计算
指定后,电流值的正和负就可以反映电流的实际方向
才能写出随时间变化的电流函数值
电流
实际方向
电荷的运动方向,从高点位到低电位
参考方向
把电流看做代数量(有正有负)
电压
高电位指向低电位
将电压看做代数量(有正有负),电源或负载两端标注“+”“-”体现
关联参考方向
电流和电压参考方向一致时称为关联参考方向
2.8基本动态电路
电路中有电容和电感时为动态电路
限流分压
阻碍电流形成
阻碍电压形成
2.7电路参数的计算
电位
支路电流法
节点电压法
2.6电源及其等效模型
电源的工作方式
判别
电源:U和I 实际方向相反,电流从电压“+”流出,发出功率UI<0
负载:U和I实际方向相同,电流从电压“+”流入,消耗功率UI>0
有载,开路,短路
电压源
电动势E与内阻R0串联的电源电路模型
电流源
电流IS和内阻R0并联的电源的电路模型
2.5电路的基本定律与应用
三种基本无源元件
耗能元件
储能元件
电阻欧姆定律
I=U/R
电感的伏安关系U=Ldi/dt
电感电压与其电流对时间的变化率成正比
电感的电流保持不变时,电感的电压为零
电感元件相当于短路,所以电感电流只能连续变化而不能跳变
先有电压,才有电流
电容的伏安关系
电容的电流与其电压对时间的变化率成正比
电容的电压保持不变时,电容的电流为零
电容元件相当于开路,电容电压只能连续变化而不能跳变
先有电流,后有电压
基尔霍夫定律
基本概念
支路
单个或若干个元件串联成的分支称为一条支路
节点
三条或三条以上的支路的连接点称为节点
回路
有若干支路组成的闭合路径
网孔
内部不含有支路的回路成为网孔
电流定律KCL
假设进入某节点的电流为正值,离开这节点的电流为负值(或反过来规定),则所有涉及该节点的电流代数和等于0,即Σi=0
应用于节点,背景是电荷守恒定律
电压定律KVL
沿着闭合回路的所有电动势的代数和等于所有电压降的代数和,即Σu=0
是确定电路中任意回路内各电压之间关系的定律,也叫回路电压电路定律
两定律的关系
KCL在支路电流之间施加线性约束关系
KVL在对支路电压施加线性约束关系
KCL与KVL体现了守恒性,它们仅与原件的相互连接有关,与元件的性质无关