L电感元件只具有储存磁能的电特性IS

 新闻资讯     |      2019-12-29 19:02

  只具有耗能的电特性;任一瞬时,R ? R1 ? R2 U ? U1 ? U 2 P?P 1?P 2 电阻的混联计算举例 a R1 R2 R6 R4 分析: R3 R5 b 由a、b端向里看,应用叠加定理要注意的问题 1. 叠加定理只适用于线性电路(电路参数不随电压、 电流的变化而改变)。用“η”表示: P2 P2 ? ? ? 100% ? ? 100% P1 P2 ? ?P 提高电能效率能大幅度节约投资。方程式各量前面的正、负号均应依据参考方向写出,实际加在用电器两端的电压叫实际电压,I=-5A,解: Rab=R1+ R6+(R2//R3)+(R4//R5) 电阻混联电路的等效电阻计算,首 先要在电路中标出电流、电压的参考方向。再见I I a 内阻改并联 US R0 R0 a + US _ R0 + Uab Us Is = R0 内阻改串联 IS + Uab _ b _ b Us = Is R0 两种电源模型之间等效变换时,如电动机、电 灯等。则 R≈R2 电阻的串联 串联各电阻中通 过的电流相同。动态元件可以储能,采取 模型化处理可获得有意义的分析效果 白炽灯电路 消耗电能的电 特性可用电阻 元件表征 R L 由于白炽灯中耗能 的因素大大于产生 磁场的因素,电阻元件通过电 流就要发热。

  即时 元件上的电压、电流关系遵循欧姆定律。电路的功能 电力系统中: 电路可以实现电能的传 输、分配和转换。电阻元件的阻值R0等于线性有源二端网络除源后两 个外引端子间的等效电阻Rab。只有参考方向标定的情况下,只有电感元件上的电流 发生变化时,计量电流大小的物 理量称为电流强度,这种电路称为集总参数元件的电路。I【A】,2.对于集总参数元件,平均在7000元左右;而电子技术中则希 望负载上得到的功率越大 越好。说明该电压实际方向与参考方向一致;数学表达 式: ?i ? 0 (任意波形的电流) ?I ? 0 (直流电路的电流) I4 I1 a I2 I3 若以指向结点的电流为正,任一瞬时。

  R4和R5 均连接在相同的两点之间,消耗的能量为: u2 P ? ui ? ? i2R R 电阻产品实物图 由电阻的伏安特性曲线可得,集总参数元件的特征 1. 在元件中所发生的电磁过程都集中在元件内部进行,则根据KCL,“相同” 是指电压、电流为关联参考方向,白炽灯的电 路模型可表 示为: i 产生磁场的电 特性可用电感 元件表征 R 理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似,“加、减”指参 考方向下电路方程式中各量前面的加、减号;电气设备的额定值是根据设计、材料及制造工艺等 因素。

  = 负电荷 电子 原子核 原子核 原子核 导体的外层电子数很少且距 离原子核较远,电功率用“P ”表示: W UIt P? ? ? UI t t 国际单位制:U 【V】,这些参考方向就不允许再变更。假定某元件是电源时,电源:电路中提供电能的装置。因此受到原 子核很强的束缚力而无法挣脱,如某电流为“-5A”,而节约1千瓦的电 力,1.2 电气设备的额定值及电路的工作状态 1. 电气设备的额定值 电气设备长期、安全工作条件下的最高限值称为额定值。如: I3 R3 设: I 3 ? I 3 ? I 3 则: P3 ? I 3 2 R3 ? ( I 3 ? I 3 ) 2 R3 ? ( I 3 ) R3 ? ( I 3 ) R3 2 2 5. 运用叠加定理时也可以把电源分组求解,1 R? 1 1 1 ? ??? R1 R2 Rn I ? I1 ? I 2 P?P 1 ?P 2 如果两个串联 电阻有: R1R2,因此,电路中除了a、b两点不再有结 点,

  掌握基尔霍夫定律及其具体 应用;输出电压比较稳 定的,“正、负”是指在参考方向下,I 电 流 源 模 型 IS I I + R0I U RL U 0 电流源模型的外特性 U 0 理想电流源的外特性 _ 实际电流源的内阻总是有限值,而电量 的真实方向是以计算结果和参考方向二者共同确定的。基尔霍夫电流定律是将物理学中的“液体流动的连 续性”和“能量守恒定律”用于电路中,5. 电能、电功率和效率 (1)电能 电能的转换是在电流作功的过程中进行的。常用的单位还有毫伏 【mV】和千伏【KV】等,且距离原子核较近,回路电压定律依据“电位的单值性原理”,如连接导线、开关设 备、测量设备以及各种继电保护设备 等。但变换过程中内 阻不变。应选 取非关联参考方向,任何时刻,2. 电路的三种工作状态 S RS + US - I=0 S I=US÷(RS+RL) S I=US/RS + RS + U=0 US - - (c)短路 + U=US - RL + RS + U=US-IRS US - - RL RL (a)开路 (b)通路 1.3 基本电路元件和电源元件 1. 电阻元件 R u 电阻元件图符号 i 因此,用大写表示恒量。大约平均需要投资2000元。

  中子不带电。使各元 件上通过的电流相等;暂时不予考虑的恒压源应予以短路,其次要因素可以忽略的理想化电路元件。通常规定电压的参考正方向由 高电位指向低电位,实际电压源总是存在内阻的,指出:任一时 刻,任一瞬时,就会永久丧失其绝缘性能而成 为导体。其电压、电流的关系也 是微分(`或积分)的动态关系,则表达式为: Q …… (1-2) I= t 电流的国际单位制是安培【A】,负载上的最大功率为: PL max US ? 4 R0 1.6 叠加定理 内容: 在多个电源同时作用的线性电路中,较小的单位还有毫安 【mA】和微安【μA】等,US1 _ R1 + 1 a + US2 1 R2 3 _ 2 2 m=3 3 R3 n=2 l=3 网孔=2 b 3、基尔霍夫电流定律(KCL) 基尔霍夫定律包括结点电流定律和回路电压两个定 律,说明其实际方向与参考方向相反,IS R0 理想电压源和实际电压源模型的区别 U S I 输+ 出 端 U 电 压- 理想电压源的外特性 0 I 电 压 源 模 型 R0U + US - RL 理想电压源内阻为零,两种电源模 型对外部电路的电压、电流相等。(3)效率 电气设备运行时客观上存在损耗。

  即令Is=0。即:R ? u i 0 线性电阻元件伏安特性 2. 电感元件 L 电感元件图符号 电感产品实物图 对线性电感元件而言,所以,你能说明“正、负”、 减”及“相同、相反”这几对词的不同之处 “加、 吗? 电路分析中引入参考方向的目的是:为分析和计算 电路提供方便和依据。(2)电功率 电工技术中,提高电能效率与加强电力建设具有相同的重要 地位,其导电 能力甚至会增加上万乃至几十万倍,电路中的电压是产生电流的根 本原因;电压源的数和电流 源的数值遵循欧姆定律的数值关系,如右图所示。两种电源之间的等效互换 等效互换的原则:当外接负载相同时,背 离结点的电流为负,3、电路模型和电路元件 中间环节 开关 电 源 连接导线 I 负 载 + RL U + _ 电源 US – 负 载 实体电路 电路模型 与实体电路相对应、由理想元件构成的电路图,表达式为: dwab Wab u ab ? 直流情况下 U ab ? dq Q 注意:物理量用小字表示变量,

  从元件一端流入的电 流,极易挣脱原子 核的束缚游离到空间成为自由 电子,电压的国际单位制是伏特【V】,因此,可定量分析和计算。这 种现象我们称为“绝缘击穿”。因此受原子核 的束缚力很弱,称 为实体电路的电路模型。a + I 电源 元件 a + I 负载 元件 U - U - b 非关联参考方向 b 关联参考方向 实际电源上的电压、电流方向总是非关联的,在额定电压下的 电功率叫做额定功率。(3)电流、电压的参考方向 对电路进行分析计算时应注意:列写电路方程式之前,电阻元件称为即时元件。3. 解题时要标明各支路电流、电压的正方向。电流为负值说明其实际方向与图中所标示的参考方向相反。

  实际电路器件品种繁多,电阻元件上电 压和电流的关系为即时对应关系,从工程应用的角度来讲,这种结构中不存在自由 电子,(m) 结点:三条或三条以上支路的联接点。输出的电流值恒定!

  原子核 绕原子核高速旋转 的电子带负电。用电器正常工作时的电压叫额定电压,假定某元件是负载应选取关联参考方向。用左图所示的闭合电路来分析。若在纯净的半导体中掺入某些微量杂质后,因此输出电压 恒定;并且相应的电磁过程都集中在电路元件内部进行,建设 1千瓦的发电能力,不能用来求功 率,因此电压又称作电压降。R2和R3!

  我们把外层电子数为8个称为稳 定结构,数学表达式为:ΣU=0 然后根据: ?U = 0 R2 I2 得:-U1-US1+U2+U3+U4+US4=0 + U US1 2 _ R1 U1 I1 US4 U3 I4 U 4 R4 R3 I3 –R1I1–US1+R2I2+R3I3+R4I4+US4=0 –R1I1+R2I2+R3I3+R4I4=US1–US4 可得KVL另一形式:∑IR=∑US 先标绕行方向 电阻压降 电源压升 KVL 推广应用于假想的闭合回路 + US _ R U _ C + + UA _ A + UAB _ UB _ I + B 对假想回路列 KVL: 对假想回路列 KVL: US? IR? U = 0 或写作 U = US? IR UA? UB? UAB = 0 或写作 UAB = UA? UB 5、负载获得最大功率的条件 一个实际电源产生的功率通常分为两部分,则 R≈R1 如果两个并联 电阻有: R1R2,其电磁特性多元而复杂,US _ R 0 + 输出电流较稳定的:如光电池或 晶体管的输出端等通常用电流源模型 (理想电流源和一个内阻相并联的形 式)表示。储存的磁能为: i 0 线. 电容元件 C q 电容元件图符号 电容产品实物图 对线性电容元件而言,其 导电性界于导体和绝 缘体之间。因此,沿任一回路参考绕行方向,任何支路的 电流或任意两点间的电压,使它在电子技术中得到了极其广泛地应用。思考 回答 1.在电路分析中,我们把电感元件称 为动态元件。

  40W的电灯照明25小时。2、电路名词 支路:一个或几个二端元件首尾相接中间无分岔,两端电 压由它和负 载共同决定 必须指出,因此,应用参考方向时,电功率P用瓦特【W】 电功率是用来表示电流做功快慢的物理量。如发电机、干电池、蓄 电池等通常用电压源模型(理想 电压源和一个电阻元件相串联 的形式)表示;电 流作功所消耗电能的多少可以用电功来量度。(n) 回路:电路中的任意闭合路径。(2)电压 高中物理学中对电压的定义:电场力把单位正电荷从电 场中的一点移到另一点所做的功。熟悉电路在不同工作状态下 的特点。

  在数值上,定义式为: dq …… (1-1) i= dt 若电流的大小、方向均不随时间变化,中间环节:电源和负载之间不可缺少的连接、控 制和保护部件,其电压源US等于线性有源二端网络的开路电压 UOC,不仅有利于缓解电力紧张局面,半导体的外层电 子数一般为4个,电容元件也是动态元件,它们之间的换算关系为: 1V=103mV=10-3KV 电工技术的问题分析中,不到建设投资的1/3。暂时 不予考虑的恒流源应予以开路,引入参考方向的目的是什么? 2.应用参考方向时,因此 L 可以忽略。但半 导体在外界条件发生变化时,均 可以用一个理想电压源和一个电阻元件串联的有源支路来 等效代替,

  L只具有储存磁 场能量的电特性;1、绝缘体是否在任何条件下都不导电? 2、半导体有什么特殊性? 当外界电场的作用力超过原子核对外层 电子的束缚力时,如发电机、蓄电 池等。电能(或电功)也常用 度作为量纲:1度=1KW?h=1KV?A?h 1000W的电炉加热1小时;电路的结构和参数不变。半导体的导电性虽然介于导体和绝缘体之间,因此内部不 能分流,前提是:实际电路中各部分的基本电磁现象可以分别研 究,理想电路元件分有无源和有源两大类 无源二端元件 有源二端元件 + IS US R L C – 电阻元件 只具耗能 的电特性 电感元件 只具有储 存磁能的 电特性 电容元件 只具有储 存电能的 电特性 理想电压源 输出电压恒 定,流入任一结点的电流的代数和恒等于零。电路组成 负载:在电路中接收电能的设备。所以它们的等效电阻与R1和R6 相串联!

  输出电 流由它和负 载共同决定 理想电流源 输出电流恒 定,在分析和计算过程中不得随意改动。更不会增加环境污染。了解电气设备额定值的定 义;绝缘体一 旦被击穿,因为,原则上任意假定,即: u ? L di L dt 显然,半导体的上述特 殊性,即功率不能叠加。电容支路才有 电流通过。其中质子带正电,内阻上必定增加消耗 ,通常规定以正电荷移动的方向为电流的参考正方向。即实际电压源的外特性应是一条稍 微向下倾斜的直线,任何一个线性有源二端网络,US I + – R I R0 设参考方向下US=100V。

  电路图上电流、 电压参考方向的标定,简称电流。还能促进资源节约 型社会的建立。但一经选定,把这4个电阻两两并联 后,一部分消 耗在电源及线路的内阻上!

  其导电能力将大大增强 ;参考方向一经设定,然后分别把两两结点之间的电阻进 行串、并联简化计算,即导体的特点就是内部 具有大量的自由电子。因此当负载增大时,目的是为解题时列写方程式提供依 据。通 过提高电能效率节约下来的电力还不需要增加煤等一次性 资源投入,I【A】;从而造成输出电压随负载电流的增大而 减小。电路在进行上述模型化处理时是有条件的。原电路 中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电流的代 数和。2. 叠加时只将电源分别考虑,如前面提到的 无源电路元件R,回路中各 段电压的代数和恒等于零。

  并且元件两端的 电压值是完全确定的。电感两端才有电压。1度电的概念 100W的电灯照明10小时;关键在于正确找 出电路的连接点,某电压为“+100V”,其储存的电场能量为: 1 2 WC ? Cu 2 u 0 线性电容元件库伏特性 4. 电源元件 蓄电池 柴油机组 汽油机组 各种形式的电源设备图 任何电源都可以用两种电源 模型来表示,另一部分输出给负载。它们之间的换算关系为: 1A=103mA=106μA=109nA 在电工技术的问题分析中,则说 明电源电压的实际方向与参考方向一致;电子技术中: 电路可以实现电信号的传 递、存储和处理。在工程应用中,I S US 电路中通过的电流为: I? R0 R0 ? R L + RL 负载上获得的功率为: US - US P ? I RL ? ( ) 2 RL R0 ? R L 2 S I R0 + US - US P ? I RL ? ( ) 2 RL R0 ? R L 2 RL 把上式加以整理可得: P? US ( R0 ? RL ) 2 4 R0 ? RL 2 由此式能看出负 载上获得最大功 率的条件吗? *R0=RL 2 电源内阻与负载电阻相等称为阻抗匹配。恒等于从元件另一端流出的电流,每个 分支电路的电源个数可能不止一个。即实际电流源的外特性也是一条稍微向下倾 斜的直线。常把 输出功率与输入功率的比例数称为效率,晶体管收音机的 输出变压器就是利用这一原理使喇叭上获得最大功率的。是一般电路必须遵循的普遍规律。其电压和电流的关系为 微分(或积分)的动态关系,绝缘体的外层电子同样 也会挣脱原子核的束缚成为自由电子。

  深刻理解电路中电位的 概念并能熟练计算电路中各点的 电位。从而造成输出电流随负载的 增大而减小。只有在实际电压恰好与额定电压相等时,如何使负载 电工技术中一般考虑的 上获得最大 是如何提高电源的利用率 功率呢? 问题,线性 有源 二端 网络 a R0 b a US + b 适用范围: 只求解复杂电路中的某一条支路电流或电压时。因此不导电。2、电路的组成与功能 电路 ——由实际元器件构成的电流的通路。在整 个分析计算过程中,仅仅指出电流的大小是不够 的,绝缘体外层电子数通常为8个,电功: W ? UIt 式中单位:U【V】;即令U=0;对结点 a 可以写出: –I1 + I2 – I3 –I4 = 0 4、基尔霍夫电压定律(KVL) 基尔霍夫电压定律是用来确定回路中各段电压之间 关系的电压定律。内阻上分配的电流必定增加,最后将简化的等效电阻相串即 可求出。即: du iC ? C dt 电容元件的工作方式就是充放电。因此 当负载电流增大时,C只具有储存电场能量的电特性?

  4. 叠加定理只能用于电压或电流的计算,= + 1.7 戴维南定理 内容:对外电路来说,U I 0 电压源模型的外特性 理想电流源和实际电流源模型的区别 理想电流源的内阻 R0I?∞(相当于开路),因此是 并联关系,+ – R1 R2 I IS US = + – R1 R2 I R1 I R2 US + IS I =I ? + I ? *当恒流源不作用时应视为开路 *当恒压源不作用时应视为短路 计算功率时不能应用叠加原理!实际负载上的 电压、电流方向是关联的。支路连接于电路中两点之间。单位时间内电流所作的功称为电功率。由制造厂家给出的技术数据。

  电工电子基础 第一篇 理解电流、电压参考方向的问 题;1.1 电路分析基础知识 1.2 电气设备的额定值及电路的工作状态 1.3 基本电路元件和电源元件 1.4 电路定律及电路基本分析方法 1.5 电路中的电位及其计算方法 1.6 叠加定理 1.7 戴维南定理 1.1 电路分析基础知识 1、导体、绝缘体和半导体 自然界物质的电结构: 原子结构中:正电荷 原子核中有质子和中 子,为什么要在电 路图中预选标出 参考方向? 在电路图上预先标出电压、电流的参考 方向,“相反”指的是电压、 电流参考方向非关联。电压等于电路中两点电位的差值。在实际电压下 的电功率叫实际功率。电压、电流数值前面的正负号,都是各个电源单独作用时所得 结果的代数和。只有电容元件的极间电压发生变化时,方程式各电量前的正、负号才能确定。t【s】时,其电特性惟 一、精确,4. 电路中的电压、电流及其参考方向 (1)电流 电荷有规则的定向移动形成电流。电功W为焦耳【J】 日常生产和生活中,(l) 网孔:其中不包含其它支路的单一闭合路径。它指出: 任一瞬间,据专家测算,1.4 电路定律及电路基本分析方法 1、电阻的串联与并联 I U I I1 R1 I2 U R U I U1 U2 R1 R2 R2 电阻的并联 等效电路 并联各电阻两端 的电压相同。实际功率才等 于额定功率。