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電路基礎分析知識點整理

2022-06-19 12:33 作者:答案資料 0人讀過 | 我要投稿

電路分析基礎1.（1）實際正方向：規(guī)定為從高電位指向低電位。（2）參考正方向：任意假定的方向。注意：必須指定電壓參考方向，這樣電壓的正值或負值才有意義。電壓和電位的關系：Uab=Va－Vb 2.電動勢和電位一樣屬于一種勢能，它能夠將低電位的正電荷推向高電位，如同水路中的水泵能夠把低處的水抽到高處的作用一樣。電動勢在電路分析中也是一個有方向的物理量，其方向規(guī)定由電源負極指向電源正極，即電位升高的方向。電壓、電位和電動勢的區(qū)別：電壓和電位是衡量電場力作功本領的物理量，電動勢則是衡量電源力作功本領的物理量；電路中兩點間電壓的大小只取決于兩點間電位的差值，是絕對的量；電位是相對的量，其高低正負取決于參考點；電動勢只存在于電源內部。 3. 參考方向 (1)分析電路前應選定電壓電流的參考方向，并標在圖中； (2)參考方向一經選定，在計算過程中不得任意改變。參考方向是列寫方程式的需要，是待求值的假定方向而不是真實方向，因此不必追求它們的物理實質是否合理。 (3)電阻（或阻抗）一般選取關聯(lián)參考方向，獨立源上一般選取非關聯(lián)參考方向。 (4) 參考方向也稱為假定正方向，以后討論均在參考方向下進行，實際方向由計算結果確定。 (5)在分析、計算電路的過程中，出現(xiàn)“正、負”、“加、減”及“相同、相反”這幾個名詞概念時，切不可把它們混為一談。 ? 4. 電路分析中引入參考方向的目的是為分析和計算電路提供方便和依據。應用參考方向時，“正、負”是指在參考方向下，電壓和電流的數值前面的正、負號，若參考方向下一個電流為“－2A”，說明它的實際方向與參考方向相反，參考方向下一個電壓為“＋20V”，說明其實際方向與參考方向一致；“加、減”指參考方向下列寫電路方程式時，各項前面的正、負符號；“相同、相反”則是指電壓、電流是否為關聯(lián)參考方向， “相同”是指電壓、電流參考方向關聯(lián)，“相反”指的是電壓、電流參考方向非關聯(lián)。 5.基爾霍夫定律基爾霍夫定律包括結點電流定律（KCL）和回路電壓（KVL）兩個定律，是集總電路必須遵循的普遍規(guī)律。中學階段我們學習過歐姆定律（VAR），它闡明了線性電阻元件上電壓、電流之間的相互約束關系，明確了元件特性只取決于元件本身而與電路的連接方式無關這一基本規(guī)律。基爾霍夫將物理學中的“液體流動的連續(xù)性”和“能量守恒定律”用于電路中，總結出了他的第一定律（KCL）；根據“電位的單值性原理”又創(chuàng)建了他的第二定律（KVL），從而解決了電路結構上整體的規(guī)律，具有普遍性?；鶢柣舴騼啥珊蜌W姆定律合稱為電路的三大基本定律。 6.幾個常用的電路名詞 1.支路：電路中流過同一電流的幾個元件串聯(lián)的分支。（m） 2.結點：三條或三條以上支路的匯集點（連接點）。（n） 3.回路：由支路構成的、電路中的任意閉合路徑。(l） 4.網孔：指不包含任何支路的單一回路。網孔是回路，回路不一定是網孔。平面電路的每個網眼都是一個網孔。

7. 結點電流定律（KCL）

基爾霍夫電流定律（KCL）是用來確定聯(lián)接在同一結點上的各支路電流之間的關系。

根據電流連續(xù)性原理，電荷在任何一點均不能堆積(包括結點)。故有：任一瞬間，流向某一節(jié)點電流的代數和恒等于零。

數學表達式為：? i ?= 0（任意波形的電流）

? I = 0（直流電路中電流）

編輯

KCL 推廣應用

在任一瞬間通過任一封閉面的電流的代數和也恒等于零。

8. 回路電壓定律（KVL）

基爾霍夫電壓定律（KVL）是用來確定回路中各段電壓之間關系的電路定律。

根據電位的單值性原理，繞回路一周，電位升高的數值必定等于電位降低的數值。

故有：

任一瞬間，沿任一回路參考繞行方向，回路中各段電壓的代數和恒等于零。

?U ?= 0

可得KVL另一形式：∑IR=∑US

推論：電路中任意兩點間的電壓等于兩點間任一條路徑經過的各元件電壓的代數和。

9.例題

編輯切換為居中

歐姆定律解決的是元件上電壓、電流的約束關系，這種約束取決于支路元件的性質，與電路結構無關；KCL和KVL闡述的是電路結構上電壓、電流的約束關系，取決于電路的連接形式，與支路元件的性質無關。

應用KCL定律解題首先約定流入、流出結點電流的參考方向，其目的是為了給方程式中的各項給出其正、負依據。若計算結果電流為負值，說明該電流的實際方向與電路圖上標示的參考方向相反。

KCL定律的推廣應用主要應把握廣義結點的正確識別；KVL定律的推廣應用則要在充分理解電位單值性原理的基礎上，正確列寫式中各段電壓的正、負。

編輯

編輯切換為居中

編輯

10. 電源之間的等效變換

理想電壓源和理想電流源均屬于無窮大功率源，它們之間是不能等效變換的的。實際電源的兩種模型存在內阻，因此它們之間可以等效變換。

編輯切換為居中

電路中某一點的電位是指由這一點到參考點的電壓。

電路的參考點可以任意選取，通常認為參考點的電位為零。

11.例題

編輯切換為居中

電路中某一點的電位等于該點到參考點的電壓

電路中各點的電位隨參考點選的不同而改變，但是任意兩點間的電壓不變。

編輯切換為居中

編輯切換為居中

4個橋臂電阻的值只要滿足對臂電阻的乘積相等的平衡條件，電橋

電路就由一個復雜電路變?yōu)楹唵坞娐?，分析過程將大大簡化。

編輯切換為居中

含有受控源的電路分析要點一

可以用兩種電源等效互換的方法，簡化受控源電路。但簡化時注意不能把控制量化簡掉。否則會留下一個沒有控制量的受控源電路，使電路無法求解。

含有受控源的電路分析要點二

如果一個二端網絡內除了受控源外沒有其他獨立源，則此二端網絡的開路電壓必為0。因為，只有獨立源產生控制作用后，受控源才能表現(xiàn)出電源性質。求含有受控源電路的等效電阻時，須先將二端網絡中的所有獨立源去除(恒壓源短路處理、恒流源開路處理)，受控源應保留。含受控源電路的等效電阻可以用“加壓求流法”求解。 ? ?