這是一位技術(shù)工程師總結(jié)的精華學(xué)習(xí)比較,,在這里分享給想了解電路設(shè)計(jì)的你,,你們,,在工作或者學(xué)習(xí)中能有所幫助~
1.電壓電流
電流的參考方向可以任意指定,,分析時(shí):若參考方向與實(shí)際方向一致,則i>0,,反之i<0,。電壓的參考方向也可以任意指定,分析時(shí):若參考方向與實(shí)際方向一致,,則u>0反之u<0,。
2.功率平衡一個實(shí)際的電路中,電源發(fā)出的功率總是等于負(fù)載消耗的功率,。
3.全電路歐姆定律:U=E-RI
4.負(fù)載大小的意義:電路的電流越大,負(fù)載越大,。電路的電阻越大,,負(fù)載越小。
5.電路的斷路與短路,、電路的斷路處:I=0,,U≠0 電路的短路處:U=0,I≠0 ,。
基爾霍夫定律 :
1.幾個概念:支路:是電路的一個分支,。結(jié)點(diǎn):三條(或三條以上)支路的聯(lián)接點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)?;芈罚河芍窐?gòu)成的閉合路徑稱為回路,。網(wǎng)孔:電路中無其他支路穿過的回路稱為網(wǎng)孔。
2.基爾霍夫電流定律:
(1)定義:任一時(shí)刻,,流入一個結(jié)點(diǎn)的電流的代數(shù)和為零,。或者說:流入的電流等于流出的電流,。
(2)表達(dá)式:i進(jìn)總和=0 或: i進(jìn)=i出
(3)可以推廣到一個閉合面,。 3.基爾霍夫電壓定律(1)定義:經(jīng)過任何一個閉合的路徑,,電壓的升等于電壓的降?;蛘哒f:在一個閉合的回路中,,電壓的代數(shù)和為零?;蛘哒f:在一個閉合的回路中,,電阻上的電壓降之和等于電源的電動勢之和。
電位的概念
(1)定義:某點(diǎn)的電位等于該點(diǎn)到電路參考點(diǎn)的電壓,。
(2)規(guī)定參考點(diǎn)的電位為零,。稱為接地。
(3)電壓用符號U表示,電位用符號V表示
(4)兩點(diǎn)間的電壓等于兩點(diǎn)的電位的差 ,。
(5)注意電源的簡化畫法,。
理想電壓源與理想電流源
1.理想電壓源
(1)不論負(fù)載電阻的大小,不論輸出電流的大小,,理想電壓源的輸出電壓不變,。理想電壓源的輸出功率可達(dá)無窮大。(2)理想電壓源不允許短路,。
2.理想電流源
(1)不論負(fù)載電阻的大小,,不論輸出電壓的大小,理想電流源的輸出電流不變,。理想電流源的輸出功率可達(dá)無窮大,。(2)理想電流源不允許開路。
3.理想電壓源與理想電流源的串并聯(lián)
(1)理想電壓源與理想電流源串聯(lián)時(shí),,電路中的電流等于電流源的電流,,電流源起作用。(2)理想電壓源與理想電流源并聯(lián)時(shí),,電源兩端的電壓等于電壓源的電壓,,電壓源起作用。
4.理想電源與電阻的串并聯(lián)
(1)理想電壓源與電阻并聯(lián),,可將電阻去掉(斷開),,不影響對其它電路的分析。(2)理想電流源與電阻串聯(lián),,可將電阻去掉(短路),,不影響對其它電路的分析。
5.實(shí)際的電壓源可由一個理想電壓源和一個內(nèi)電阻的串聯(lián)來表示,。
支路電流法
1.意義:用支路電流作為未知量,,列方程求解的方法。
2.列方程的方法:
(1)電路中有b條支路,共需列出b個方程,。(2)若電路中有n個結(jié)點(diǎn),,首先用基爾霍夫電流定律列出n-1個電流方程。( 3)然后選b-(n-1)個獨(dú)立的回路,,用基爾霍夫電壓定律列回路的電壓方程,。
3.注意問題:若電路中某條支路包含電流源,則該支路的電流為已知,,可少列一個方程(少列一個回路的電壓方程),。
疊加原理
1.意義:在線性電路中,各處的電壓和電流是由多個電源單獨(dú)作用相疊加的結(jié)果,。2.求解方法:考慮某一電源單獨(dú)作用時(shí),,應(yīng)將其它電源去掉,把其它電壓源短路,、電流源斷開,。3.注意問題:最后疊加時(shí),應(yīng)考慮各電源單獨(dú)作用產(chǎn)生的電流與總電流的方向問題,。疊加原理只適合于線性電路,,不適合于非線性電路;只適合于電壓與電流的計(jì)算,不適合于功率的計(jì)算,。
戴維寧定理
1.意義:把一個復(fù)雜的含源二端網(wǎng)絡(luò),,用一個電阻和電壓源來等效。
2.等效電源電壓的求法:把負(fù)載電阻斷開,,求出電路的開路電壓UOC,。等效電源電壓UeS等于二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC。
3.等效電源內(nèi)電阻的求法:
(1)把負(fù)載電阻斷開,,把二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電源去掉(電壓源短路,,電流源斷路),從負(fù)載兩端看進(jìn)去的電阻,,即等效電源的內(nèi)電阻R0。(2)把負(fù)載電阻斷開,,求出電路的開路電壓UOC,。然后,把負(fù)載電阻短路,,求出電路的短路電流ISC,,則等效電源的內(nèi)電阻等于UOC/ISC。
諾頓定理
1.意義:把一個復(fù)雜的含源二端網(wǎng)絡(luò),,用一個電阻和電流源的并聯(lián)電路來等效,。2.等效電流源電流IeS的求法:把負(fù)載電阻短路,求出電路的短路電流ISC,。則等效電流源的電流IeS等于電路的短路電流ISC,。3.等效電源內(nèi)電阻的求法:同戴維寧定理中內(nèi)電阻的求法,。
換路定則:
1.換路原則是: 換路時(shí):電容兩端的電壓保持不變,Uc(o+) =Uc(o-),。電感上的電流保持不變,, Ic(o+)= Ic(o-)。原因是:電容的儲能與電容兩端的電壓有關(guān),,電感的儲能與通過的電流有關(guān),。
2.換路時(shí),對電感和電容的處理
(1)換路前,,電容無儲能時(shí),,Uc(o+)=0。換路后,,Uc(o-)=0,,電容兩端電壓等于零,可以把電容看作短路,。
(2)換路前,,電容有儲能時(shí),Uc(o+)=U,。換路后,,Uc(o-)=U,電容兩端電壓不變,,可以把電容看作是一個電壓源,。
(3)換路前,電感無儲能時(shí),,IL(o-)=0,。換路后,IL(o+)=0,,電感上通過的電流為零,,可以把電感看作開路。
(4)換路前,,電感有儲能時(shí),,IL(o-)=I。換路后,,IL(o+)=I,,電感上的電流保持不變,可以把電感看作是一個電流源,。根據(jù)以上原則,,可以計(jì)算出換路后,電路中各處電壓和電流的初始值。
正弦量的基本概念
1.正弦量的三要素(1)表示大小的量:有效值,,最大值
表示變化快慢的量:周期T,,頻率f,角頻率ω,。表示初始狀態(tài)的量:相位,,初相位,相位差,。
復(fù)數(shù)的基本知識:
1.復(fù)數(shù)可用于表示有向線段,,復(fù)數(shù)A的模是r ,輻角是Ψ
2.復(fù)數(shù)的三種表示方式:1.代數(shù)式2.三角式3.指數(shù)式4.極坐標(biāo)式
3.復(fù)數(shù)的加減法運(yùn)算用代數(shù)式進(jìn)行,。復(fù)數(shù)的乘除法運(yùn)算用指數(shù)式或極坐標(biāo)式進(jìn)行,。
4.復(fù)數(shù)的虛數(shù)單位j的意義:任一向量乘以+j后,向前(逆時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)了,,乘以-j后,,向后(順時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)了。
正弦量的相量表示法:
1.相量的意義:用復(fù)數(shù)的模表示正弦量的大小,,用復(fù)數(shù)的輻角來表示正弦量初相位,。相量就是用于表示正弦量的復(fù)數(shù)。為與一般的復(fù)數(shù)相區(qū)別,,相量的符號上加一個小圓點(diǎn),。
2.最大值相量:用復(fù)數(shù)的模表示正弦量的最大值。
3.有效值相量:用復(fù)數(shù)的模表示正弦量的有效值,。
4.注意問題:正弦量有三個要素,,而復(fù)數(shù)只有兩個要素,所以相量中只表示出了正弦量的大小和初相位,,沒有表示出交流電的周期或頻率,。相量不等于正弦量。
5.用相量表示正弦量的意義:
用相量表示正弦后,,正弦量的加減,,乘除,積分和微分運(yùn)算都可以變換為復(fù)數(shù)的代數(shù)運(yùn)算,。
6.相量的加減法也可以用作圖法實(shí)現(xiàn),,方法同復(fù)數(shù)運(yùn)算的平行四邊形法和三角形法。
電阻元件的交流電路
1.電壓與電流的瞬時(shí)值之間的關(guān)系:u=Ri ,,u與i同相位。
2.最大值形式的歐姆定律(電壓與電流最大值之間的關(guān)系)
3.有效值形式的歐姆定律(電壓與電流有效值之間的關(guān)系)
4.相量形式的歐姆定律(電壓相量與電流相量之間的關(guān)系)相位與相位同相位,。
電感元件的交流電路
1.電壓與電流的瞬時(shí)值之間的關(guān)系:u與i相位不同,,u 超前i
2.最大值形式的歐姆定律(電壓與電流最大值之間的關(guān)系)
3.有效值形式的歐姆定律(電壓與電流有效值之間的關(guān)系)
4.電感的感抗: 單位是:歐姆
5.相量形式的歐姆定律(電壓相量與電流相量之間的關(guān)系) 由式1和式2 得:相位比相位的相位超前 。
6.無功功率:用于表示電源與電感進(jìn)行能量交換的大小 Q=UI=XL 單位是乏:Var 。
電容元件的交流電路
1.電壓與電流的瞬時(shí)值之間的關(guān)系u與i不同相位,,u 落后i ,。
2.最大值形式的歐姆定律(電壓與電流最大值之間的關(guān)系)
3.有效值形式的歐姆定律(電壓與電流有效值之間的關(guān)系)
4.電容的容抗: 單位是:歐姆
5.相量形式的歐姆定律(電壓相量與電流相量之間的關(guān)系) 相位比相位的相位落后 。
6.無功功率:用于表示電源與電容進(jìn)行能量交換的大小為了與電感的無功功率相區(qū)別,,電容的無功功率規(guī)定為負(fù),。 Q=-UI=-XC 單位是乏:Var
1.阻抗的串聯(lián)電路:
(1)各個阻抗上的電流相等:(2)總電壓等于各個阻抗上和電壓之和:(3)總的阻抗等于各個阻抗之和:(4)分壓公式: 多個阻抗串聯(lián)時(shí),具有與兩個阻抗串聯(lián)相似的性質(zhì),。
2.阻抗的并聯(lián)電路如圖:
(1)各個阻抗上的電壓相等:(2)總電流等于各個阻抗上的電流之和:(3)分流公式: 多個阻抗并聯(lián)時(shí),,具有與兩個阻抗并聯(lián)相似的性質(zhì)。
3.復(fù)雜交流電路的計(jì)算
在電工學(xué)中一般不講復(fù)雜交流電路的計(jì)算,,對于復(fù)雜的交流電路,,仍然可以用直流電路中學(xué)過的計(jì)算方法,如:支路電流法,、結(jié)點(diǎn)電壓法,、疊加原理、戴維寧定理等,。
交流電路的功率
1. 瞬時(shí)功率:p=ui=UmIm sin(ωt+φ) sinωt=UIcosφ-UIcos(2ωt+φ)
2. 平均功率:P= = =UIcosφ平均功率又稱為有功功率,,其中 cosφ稱為功率因數(shù)。電路中的有功功率也就是電阻上所消耗的功率,。
3. 無功功率:Q=ULI-UCI= I2(XL-XC)=UIsinφ電路中的無功功率也就是電感與電容和電源之間往返交換的功率,。
4. 視在功率: S=UI 視在功率的單位是伏安(VA),常用于表示發(fā)電機(jī)和變壓器等供電設(shè)備的容量,。
5.功率三角形:P,、Q、S組成一個三角形,,其中φ為阻抗角,。
電路的功率因數(shù)
1.功率因數(shù)的意義從功率三角形中可以看出,功率因數(shù),。功率因數(shù)就是電路的有功功率占總的視在功率的比例,。功率因數(shù)高,則意味著電路中的有功功率比例大,,無功功率的比例小,。
2.功率因數(shù)低的原因:
(1)生產(chǎn)和生活中大量使用的是電感性負(fù)載異步電動機(jī),洗衣機(jī),、電風(fēng)扇,、日光燈都為感性負(fù)載。(2)電動機(jī)輕載或空載運(yùn)行(大馬拉小車)
異步電動機(jī)空載時(shí)cosφ=0.2~0.3,,額定負(fù)載時(shí)cosφ=0.7~0.9,。
3.提高功率因數(shù)的意義:
(1) 提高發(fā)電設(shè)備和變壓器的利用率
發(fā)電機(jī)和變壓器等供電設(shè)備都有一定的容量,,稱為視在功率,提高電路的功率因數(shù),,可減小無功功率輸出,,提高有功功率的輸出,增大設(shè)備的利用率,。
(2) 降低線路的損耗
當(dāng)線路傳送的功率一定,,線路的傳輸電壓一定時(shí),提高電路的功率因數(shù)可減小線路的電流,,從而可以降低線路上的功率損耗,,降低線路上的電壓降,提高供電質(zhì)量,,還可以使用較細(xì)的導(dǎo)線,,節(jié)省建設(shè)成本。
(3) 并聯(lián)電容的法,,在電感性負(fù)載兩端并聯(lián)電容可以補(bǔ)償電感消耗的無功功率,,提高電路的功率因數(shù)。
總結(jié):學(xué)習(xí)這些精華筆記,,對于初學(xué)者是很有幫助的,,一步一個腳印扎實(shí)基礎(chǔ)。相信大家在看完之后會有一定的收貨,。