电路的基本定律
电工基础的基本定律
电工基础的基本定律1.带电粒子的定向移动形成电流。
2.习惯上将正电荷移动的方向规定为电流方向。
3.当电流的大小和方向不随时间而变化时,就成为直流电流,简称直流(DC)。
4.把单位时间内电路汲取活释放的电能定义为该电路的功率,用P表示。
5.电路中的每个分支都叫支路。
6.三个或三个以上支路的连接叫做节点。
7.电路中任何一个闭合路径都称为回路。
8.回路平面内不含有其他支路的回路就叫做网孔。
9.基尔霍夫电流定律也成基尔霍夫第肯定律,简称KCL,其内容是:在集中参数电路中,任意时刻,流入(或流出)任一节电的全部支路电流的代数和恒等于零。
(或者说任何时刻流入任一节点的电流必定等于流出该节点的电流。
)10.基尔霍夫电压定律也称基尔霍夫其次定律,简称KVL,其内容是:在集中参数电路中,任一时刻,任一回路的各段(或各元件)电压的代数和恒等于零。
11.戴维南定理:一个线性有源二端网络,对外电路来说,可以用一个电压源和电阻串联组合的电路模型来等效。
该电压源的电压等于有源二端网络的开路电压Uoc,电阻等将于有源二端网络变成无源二端网络后的等效电阻Req。
12.诺顿定理:一个有源线型二端网络,可以用一个电流源和电阻并联组合的电路模型来等效替代,该电流源的电流等于有源二端网络的短路电流Isc,电阻等于将有源二端网络编程无源二端网络后的等效电阻Req。
13.沟通电,简称“沟通”。
一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。
工程中一般所说的沟通电(AC)。
通常都是指正弦沟通电。
14.线圈中由于电流的变化而产生的感应电压,称为自感电压。
15.由于一个线圈的电流变化而在另一线圈中产生护肝电压的物理现象称为互感应。
16.设电流分别从线圈1的端钮A和线圈2的端钮B流入,依据右手螺旋定则可知,两线圈中有电流产生的磁通是相互增加的,那么就称A和B是一对同名端。
反之则是异名端。
17.工业上通常在沟通发电机引出线及配电装置的三相母线上涂黄、绿、红三色区分A、B、C三相。
电路的基本原理(第一章)
参考方向 实际方向
若 P = UI 0
a +
b U_ R
“吸收功率” I (负载)
若 P = UIa 0
I
+ + “发出功率”
-
U_ b
(电源)
(2)当U和I参考方向选择不一致的前提下
若 P = UI 0
a +
b U_ R
“吸收功率” I (负载)
若 P = UI 0
I
+
-
+
U_
“发出功率” (电源)
中间环节:连接电源和负载的部分,其传输和分 配电能的作用。例如:输电线路
举例:(电子电路,即信号电路)
放 大 器
电源 (信号源) 中间环节
负载
电路的作用之二:传递和处理信号。
1.2 电路模型
I
电 池
灯 泡
+ E
_
+
RU
_
电源
负载
理想电路元件:在一定条件下,突出其主要电磁性能, 忽略次要因素,将实际电路元件理想化
对任何节点,在任一瞬间,流入节点的电流等于 由节点流出的电流。或者说,在任一瞬间,一个节
点上电流的代数和为 0。 即: I =0
例
I2
I1 I3 I2 I4
I1
I3
或:
I4
I I I I 0
1
3
2
4
克氏电流定律的依据:电流的连续性
克氏电流定律的扩展
电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。
例 I1 A
I
a
+
RO
+
U
E_
-
b
I=0
电路的三大基本定律
电路的三大基本定律一、欧姆定律1. 内容- 欧姆定律描述了通过导体的电流与导体两端电压以及导体电阻之间的关系。
对于一段导体而言,其电流I与导体两端的电压U成正比,与导体的电阻R成反比。
- 数学表达式为I = (U)/(R),变形公式U = IR和R=(U)/(I)。
2. 适用条件- 欧姆定律适用于金属导体和电解液导电,对于气体导电和半导体导电等情况,欧姆定律不适用。
3. 应用示例- 已知一个电阻R = 10Ω,两端电压U = 20V,根据I=(U)/(R),可求出电流I=(20V)/(10Ω)=2A。
二、基尔霍夫定律1. 基尔霍夫电流定律(KCL)- 内容- 所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和。
或者表述为,在任意时刻,流入一个节点的电流代数和为零。
- 数学表达式- 对于一个节点,∑_{k = 1}^nI_{k}=0,其中I_{k}为流入或流出节点的第k个电流,规定流入节点的电流为正,流出节点的电流为负。
- 应用示例- 在一个具有三个支路的节点处,已知I_1 = 3A流入节点,I_2 = 2A流出节点,设I_3为未知电流,根据I_1 - I_2+I_3 = 0,可得I_3=I_2 - I_1=2A - 3A=-1A,负号表示I_3是流出节点的电流。
2. 基尔霍夫电压定律(KVL)- 内容- 沿着闭合回路所有元件两端的电势差(电压)的代数和等于零。
- 数学表达式- 对于一个闭合回路∑_{k = 1}^mU_{k}=0,其中U_{k}为第k个元件两端的电压,在确定电压的正负时,需要先选定一个绕行方向,当元件电压的参考方向与绕行方向一致时取正,反之取负。
- 应用示例- 在一个简单的串联电路中,有电源E = 10V,电阻R = 5Ω,设电流I的方向为顺时针。
按照顺时针方向绕行,根据E - IR=0,可得I=(E)/(R)=(10V)/(5Ω)=2A。
三、焦耳定律1. 内容- 电流通过导体时会产生热量,热量Q与电流I的平方、导体电阻R以及通电时间t成正比。
电路基本定理研究实验报告
电路基本定理研究实验报告电路基本定理研究实验报告一、实验目的本实验旨在通过实际操作,深入理解和掌握电路基本定理,包括基尔霍夫定律、欧姆定律、戴维南定理和诺顿定理。
通过实验,期望学生能将理论知识应用于实际电路中,提高实践能力和理论水平。
二、实验原理1.基尔霍夫定律:基尔霍夫定律是电路理论中最基本的定律之一,它包括两个部分,即节点电流定律和回路电压定律。
节点电流定律指出,在任意一个节点上,流入的电流总和等于流出的电流总和;回路电压定律指出,在任意一个闭合回路中,电势升高的总和等于电势降低的总和。
2.欧姆定律:欧姆定律是电路中有关电阻、电流和电压的基本定律。
它指出,在一个线性电阻器件中,电压与电流成正比,电阻保持恒定。
3.戴维南定理:戴维南定理又称为等效电源定理,它可以将一个含源电路等效为一个电压源和一个电阻串联的形式。
该定理实质上是将有源二端网络等效为一个实际电源。
4.诺顿定理:诺顿定理是戴维南定理的反定理,它可以将一个含源电路等效为一个电流源和电阻并联的形式。
该定理也是将有源二端网络等效为一个实际电源。
三、实验步骤1.准备实验器材:电源、电阻器、电感器、电容器、开关、导线等。
2.搭建实验电路:根据实验要求,设计并搭建实际电路。
3.测量数据:使用万用表等测量仪器,测量电路中的电流、电压、电阻等参数。
4.分析数据:根据测量数据,分析电路的性能和特点,验证电路基本定理的正确性。
5.整理实验结果:整理实验数据,撰写实验报告。
四、实验结果及分析实验一:基尔霍夫定律验证在实验中,我们搭建了一个简单的电路,包含一个电源、一个电阻和一个电流表。
通过测量流入和流出的电流,验证了节点电流定律。
同时,我们还搭建了一个闭合回路,包含一个电源、一个电阻和一个电压表,验证了回路电压定律。
结果表明,实验数据与理论预测相符,证明基尔霍夫定律的正确性。
实验二:欧姆定律验证在实验中,我们选取了三个不同阻值的电阻器,分别测量了它们两端的电压和流过的电流。
电工(基本定律)
定律两个定律。
支路:电路中每一个分支 名词注释: 节点:三个或三个以上支路的联结点 回路:电路中任一闭合路径
(一) 克氏电流定律
对任何节点,在任一瞬间,流入节点的电流之和
等于由节点流出的电流之和。或者说,在任一瞬间
,一个节点上电流的代数和为 0。
例
I2
I1
I1 I 3 I 2 I 4
电路的基本概念与定律
1.1 电路中的物理量
电流 电压 电动势
I
电 池
灯 泡
+
_ E
R
U
电源
负载
物理量的单位和方向
物理量 单位 电流 I A、kA、mA、 μA 电动势 V、kV、mV、 E μV 电压 U V、kV、mV、 μV 方向 正电荷移动的方向 电源驱动正电荷的 方向 (低电位 高电位) 电位降落的方向 (高电位 低电位)
或: I3
I1 I 3 I 2 I 4 0
即: I =0
律的扩展
电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。
例
广义节点
例
I1
I2 I3
+
I=?
R + R R + R1
_ U1
_ U2
_ U3
I1+I2=I3
I=0
(二) 克氏电压定律
对电路中的任一回路,沿任意循行方向转一周,其 电位降等于电位升。或,电压的代数和为 0。 电位降为正 I1 I 2 a + U1 R1 R2
欧姆定律
部分电路
全电路
U RI
I E /(R r )
全电路欧姆定律可写为:E=IR+Ir,其中,R为负载电阻,r为电源内阻。
电路定律的三大定律内容
电路定律的三大定律内容嘿,朋友们,今天咱们来聊聊电路定律的三大定律,这可不是枯燥的数学公式,而是我们生活中无处不在的电力法则,听起来是不是很酷?别担心,我会把它们说得简单易懂,确保大家都能轻松get到!那么,咱们就开始吧!1. 欧姆定律1.1 欧姆定律的基本概念首先,咱们得从“老欧姆”开始说起。
没错,欧姆定律就是以德国科学家欧姆命名的。
这位老兄告诉我们,电流、Voltage(电压)和Resistance(电阻)之间的关系是啥。
简单来说,欧姆定律就像一条简单的公式,表示电流(I)等于电压(V)除以电阻(R),也就是 I = V/R。
听起来是不是像一道简单的数学题?不过,这可是电路的基础哦,想象一下,如果你把电压加大,电流自然也会随之上涨,就像水流一样,水压越大,流出的水就越多,简单明了吧?1.2 欧姆定律在生活中的应用在我们的日常生活中,欧姆定律到处可见。
比如说,充电宝给手机充电的时候,你有没有注意到,快充的时候电压提高了,充电速度自然快了!而当你用一根细细的充电线时,电阻就大了,充电速度自然慢得多。
嘿,听到这里,你是不是觉得这位“老欧姆”挺有意思的?就像是我们生活中那个总是善意提醒你的人,告诉你怎么用最有效率的方法去完成事情。
2. 基尔霍夫定律2.1 基尔霍夫定律的基本概念接下来,我们来聊聊基尔霍夫定律,这个家伙可真不简单!基尔霍夫有两个定律,分别是电流定律和电压定律。
电流定律告诉我们,在一个电路节点,流入的电流总和等于流出的电流总和。
通俗点说,就是“进的等于出的”,就像咱们去自助餐吃饭,盘子里装多少,最后得吃完,不然可就浪费了,对吧?2.2 基尔霍夫定律在电路中的应用而电压定律则是说,在一个闭合电路中,电压的总和是相等的。
简单地说,就是电池提供的电压必须和电路中各个元件的电压之和相匹配。
想象一下,如果你在电路里放了太多的电器,就像给朋友们请客,如果你带的钱不够,最后大家都吃不到好的,气氛可就尴尬了。
基尔霍夫定律电压定律和电流定律
基尔霍夫定律电压定律和电流定律
基尔霍夫定律是电路中一个重要的基本定律,其可以有效地解决电路中的电流和电压问题,为电路分析提供了重要的理论基础。
基尔霍夫定律有两个分支,分别是电压定律和电流定律。
电压定律是指在一个闭合电路中,电源提供的电势差(电压)等于电路中所有元件所消耗的电压之和。
这条定律是在研究电路中的电位差和电势差的基础上得出的。
电位差可以被定义为两个点之间的电荷所感受到的力。
已知电势差、电路元件和电源的电压,可以轻松计算电路中电流流动的方式和大小。
电流定律是指在一个节点处,该节点的输入电流等于节点的输出电流之和。
这条定律是在研究电路中电流的流动情况时得出的。
电路中的电流会被分配成多个电路元件跟节点之间的比例。
通过这个定律可以简化电路中节点处的电流分配计算,更好地分析电路的运行。
基尔霍夫定律是电路学习中难点之一,需要掌握才可以对电路进行有效地分析和设计。
学习基尔霍夫定律的过程中,需要注意的一点是,一般只有在电路中使用设备时电路才会达到稳定状态,也就是说,只有当电路稳定时,基尔霍夫定律的定理才能发挥应有的作用。
在实际应用中,基尔霍夫定律在电路设计和运行控制中有着广泛的应用。
例如,在电路的优化设计中,可以将电路抽象化,使用基尔霍夫
定律对其进行有效的优化;在电路的监控和控制方面,可以使用基尔
霍夫定律对电路中的元件进行状态监控和控制,确保电路的正常工作。
总体来说,基尔霍夫定律在电路学习和实际应用中都具有重要的意义
和作用。
学习基尔霍夫定律,掌握其应用方法和技巧,对于电子电路
工程师和电子科技爱好者来说都是非常有益的。
电工实验原理
电工实验原理电工实验原理是电气工程专业的基础课程之一,它是电气工程技术人员必须掌握的基础知识。
电工实验原理主要包括电路基本定律、电路分析方法、电路实验技术等内容。
通过学习电工实验原理,可以帮助学生理解电路的基本工作原理,掌握电路分析和实验技术,为日后的电气工程实践打下坚实的基础。
一、电路基本定律。
电工实验原理中最基础的内容之一就是电路基本定律,它包括欧姆定律、基尔霍夫定律和基尔霍夫电流定律。
欧姆定律是最基本的电路定律之一,它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
基尔霍夫定律则是描述了电路中电流和电压的分布规律,是进行电路分析的重要工具。
掌握这些基本定律对于理解电路的工作原理和进行电路分析至关重要。
二、电路分析方法。
在电工实验原理中,电路分析方法是学生需要深入掌握的内容之一。
电路分析方法包括节点分析法、网孔分析法、戴维宁定理等。
节点分析法是一种基于基尔霍夫电流定律的电路分析方法,它适用于复杂的多支路电路。
而网孔分析法则是一种基于基尔霍夫电压定律的电路分析方法,适用于复杂的多电源电路。
掌握这些电路分析方法可以帮助学生更好地理解电路的工作原理,提高电路分析的效率。
三、电路实验技术。
除了理论知识外,电工实验原理还包括电路实验技术的内容。
电路实验技术是指在实验室中进行电路实验时需要掌握的技术方法和操作技巧。
例如,如何正确使用万用表、示波器等仪器进行电路参数的测量,如何进行电路的组装和连接,如何进行电路的调试和测试等。
这些实验技术对于学生在实验中能够准确、安全地进行电路实验具有重要意义。
总结。
电工实验原理作为电气工程专业的基础课程,对于学生打下扎实的电路基础知识至关重要。
通过学习电路基本定律、电路分析方法和电路实验技术,可以帮助学生更好地理解电路的工作原理,掌握电路分析的方法,提高实验操作的技能。
因此,学生在学习电工实验原理这门课程时,应该认真对待,多进行实践操作,加强理论与实践的结合,从而更好地掌握电路基础知识,为日后的电气工程实践做好准备。
简述基尔霍夫电压定律、基尔霍夫电流定律
简述基尔霍夫电压定律、基尔霍夫电流定律基尔霍夫电压定律: P=U。
P=IR。
P=IC。
P=IR。
P=U。
P=U。
其中P代表电动势,单位是伏特; U代表电压,单位是伏。
电流定律: I=R^2。
I=Q。
其中I代表电流,单位是安培; R代表电阻,单位是欧姆。
P=IC。
电路方程式的意义:设路端电压为U,路端电流为I,则回路中的总电压为U加上支路电压为I,即I= U+IC。
其中: I= U+IC 称为回路电流,常用符号I表示,它的单位是安培。
IC称为回路电压,也叫支路电压,单位是伏特。
基尔霍夫定律( Kirchhoffs law)是电路理论中最基本也是最重要的定律,是分析和计算较为复杂电路的基础,它概括了电路中电压、电流所遵循的规律。
它包括电流定律( I=R*A),电压定律( U=I*V),欧姆定律( I=U/R)三个部分。
P=IC。
当路端电压为U时,路端电流为I。
(当回路中有电阻时)或I=IC。
当支路电流为I时,通过这个电阻的电流等于电路总电流。
P=U。
当负载电阻为R时,通过电阻的电流为I,即I=U/R。
P=IR。
当电源的电动势为外加电压时,称为外电路的电压。
当电源的电动势为内电路的电压时,称为内电路的电压。
在电路中,电源的电动势总是与外电路的电动势相等,即: P=U。
当电源的电动势内电路的电压为零时,即电源断开或短路时,外电路中必有电流通过,此时的电源电动势即为内电路中的电动势,即P=U。
在含有电源时的电路中,外电路的电动势总是与内电路的电动势相等。
电路基础知识点总结
电路基础知识点总结一、电压电流电流的参考方向可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致,则i>0,反之i<0。
电压的参考方向也可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致,则u>0反之u<0。
2.功率平衡一个实际的电路中,电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。
3.全电路欧姆定律:U=E-RI4.负载大小的意义:电路的电流越大,负载越大。
电路的电阻越大,负载越小。
5.电路的断路与短路电路的断路处:I=0,U≠0电路的短路处:U=0,I≠0。
二、基尔霍夫定律:1.几个概念:支路:是电路的一个分支。
结点:三条(或三条以上)支路的联接点称为结点。
回路:由支路构成的闭合路径称为回路。
网孔:电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。
2.基尔霍夫电流定律:(a)定义:任一时刻,流入一个结点的电流的代数和为零。
或者说:流入的电流等于流出的电流。
(b)表达式:i进总和=0 或: i进=i出(c)可以推广到一个闭合面。
三、基尔霍夫电压定律定义:经过任何一个闭合的路径,电压的升等于电压的降。
或者说:在一个闭合的回路中,电压的代数和为零。
或者说:在一个闭合的回路中,电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。
电位的概念(1)定义:某点的电位等于该点到电路参考点的电压。
(2)规定参考点的电位为零。
称为接地。
(3)电压用符号U表示,电位用符号V表示(4)两点间的电压等于两点的电位的差。
(5)注意电源的简化画法。
四、理想电压源与理想电流源1.理想电压源(a)不论负载电阻的大小,不论输出电流的大小,理想电压源的输出电压不变。
理想电压源的输出功率可达无穷大。
(b)理想电压源不允许短路。
2.理想电流源(a)不论负载电阻的大小,不论输出电压的大小,理想电流源的输出电流不变。
理想电流源的输出功率可达无穷大。
(b)理想电流源不允许开路。
3.理想电压源与理想电流源的串并联(a)理想电压源与理想电流源串联时,电路中的电流等于电流源的电流,电流源起作用。
第一章(二) 电路的基本定律
第一章 电路的三大定律一、欧姆定律欧姆定律是电路分析中的重要定律之一,主要用于进行简单电路的分析,它说明了流过线性电阻的电流与该电阻两端电压之间的关系,反映了电阻元件的特性。
遵循欧姆定律的电路叫线性电路,不遵循欧姆定律的电路叫非线性电路。
1、部分电路的欧姆定律定律: 在一段不含电源的电路中,流过导体的电流与这段导体两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比。
其数学表示为:RUI =(1-1) 式中 I ——导体中的电流,单位)(A ;U ——导体两端的电压,单位)(V ; R ——导体的电阻,单位)(Ω。
电阻是构成电路最基本的元件之一。
由欧姆定律可知,当电压U 一定时,电阻的阻值R 愈大,则电流愈小,因此,电阻R 具有阻碍电流通过的物理性质。
例1:已知某灯泡的额定电压为V 220,灯丝的电阻为Ω2000,求通过灯丝的电流为多少?解: 本题中已知电压和电阻,直接应用欧姆定律求得:A R U I 11.02000220===例2:已知某电炉接在电压为V 220的电源上,正常工作时通过电炉丝的电流为A 5.0,求该电炉丝的电阻值为多少?解: 本题中已知电压和电流,将欧姆定律稍加变换求得:Ω===4405.0220I U R欧姆定律的几种表现形式:电压和电流是具有方向的物理量,同时,对某一个特定的电路,它又是相互关联的物理量。
因此,选取不同的电压、电流参考方向,欧姆定律的表现形式便可能不同。
1) 在图1.1 a.d 中,电压参考方向与电流参考方向一致,其公式表示为: RI U = (1-2)2) 在图1.1 b.c 中,电压参考方向与电流参考方向不一致,其公式表示为:RI U -= (1-3)3) 无论电压、电流为关联参考方向还是非关联参考方向,电阻元件的功率为:RU R I P RR22== (1-4)上式表明,电阻元件吸收的功率恒为正值,而与电压、电流的参考方向无关。
因此,电阻元件又称为耗能元件。
例3:应用欧姆定律求图1.1所示电路中的电阻R图1.1 电路中的电阻解:在图1.1.a 中,电压和电流参考方向一致,根据公式RI U =得: Ω===326I U R 在图1.1.b 中,电压和电流参考方向不一致,根据公式RI U -=得: Ω=--=-=326I U R(a ) (b) (c) (d)在图1.1.c 中,电压和电流参考方向不一致,根据公式RI U -=得: Ω=--=-=326I U R 在图1.1.d 中,电压和电流参考方向一致,根据公式RI U =得: Ω=--==326I U R 结论:在运用公式解题时,首先要列出正确的计算公式,然后再把电压或电流自身的正、负取值代入计算公式进行求解。
专题八 第1讲 电路的基本定律 串、并联电路
在本题中,如果不能分析出电流流过碳膜电阻的哪部分,
而仅凭猜想就很容易错选B、C 中的某项.在做该类题目时最 好能画草图,如判断该题中A 项时,可画如图8-1-7 所示电 路,从电源正极出发,画出电流的流向,可分析出与灯泡串联 的是滑动触头左边段的电阻,所以滑动触头顺时针转动时接入
电路的电阻变大.
答案:AD 备考策略:运用串、并联电路的基本知识,求电路各部分 电压或电流,首先要分析各部分的串、并联关系,最好在草稿
阻 R 随电压增大而增大,随电流增大而减小.
② I、U、R 必须是对应关系,即 I 是通过该电阻的电流,
U 是该电阻两端的电压.
考点2
电功、电功率、焦耳定律
1.电功 电场力 (1)定义:电路中________移动电荷所做的功.
UIt (2)公式:W=qU=____(适用于所有的用电器).
电能 (3)实质:_____转化成其他形式的能的过程. 2.电功率 快慢 (1)定义:单位时间内电流做的功,表示电流做功的_____.
)
A.同材料制成的导线,长度和横截面积越大,电阻越大
B.铜导线一定比铝导线电阻小
C.铜导线和铁导线,只要长度和横截面积相同,电阻就
相等 D.对大多数金属导体来说,导体的电阻随温度升高而增大 解析:一般来说,金属导体的电阻率随温度的升高而增大, 不同的材料,电阻率不同. 答案:D
3.如图所示,不能表示电阻的伏安特性曲线的是(
)
D.V 的读数变小,A 的读数变大 解析:S 断开,相当于电阻变大, 图 8-1-8 总电流减小,路端电压不变,V 的读数不变, R1 两端电压变小,则R3 两端的电压增大,R3 中的电流也增大. 答案:B
A.L 变亮 B.L 变暗 C.油滴向上运动 D.油滴向下运动 图 8-1-5
基尔霍夫定律是电路的基本定律。
基尔霍夫定律是电路的基本定律。
基尔霍夫定律,这个名字听起来挺复杂的,但其实说白了就是电路世界里的两个小法则,让我们在电流的海洋里不至于迷失方向。
想象一下,你在一个大派对上,人头攒动,喧闹声不断,每个人都在和朋友聊天,根本听不见自己心里的声音。
这就是电路,电流在这里四处游荡,基尔霍夫就像是派对的组织者,帮我们理清楚这个复杂的局面。
咱们先聊聊基尔霍夫电流定律。
这条法则就像是“酒桌文化”的缩影,讲究的是“人来人往”,电流在电路的各个节点上汇聚。
比如说,在某个交叉口,电流就像是各路朋友在这里碰头,来了几个又走几个,最终保持着一种平衡。
也就是说,流入这个节点的电流总和,得等于流出的电流总和,听上去是不是有点像是“门口的生意兴隆,进进出出的热闹”?所以啊,记住这个定律,绝对能让你在电路的迷宫里如鱼得水。
再说说基尔霍夫电压定律,这玩意儿更像是讲究“节俭”的大智慧。
想象你在逛街,手里的钱包可是有限的,不能随便挥霍。
电路里每个元件都有自己的“消费需求”,电压就像是这些消费的金钱。
根据这条定律,沿着一个回路,所有的电压升高和降低都要相抵消,最终得出零,简直就是理财的高手。
就好比你把所有花的钱加起来,不能超出你的预算。
否则,等到月底可就得吃土了。
不过,别以为这些定律就简单了,实际上它们的应用可是包罗万象。
比如在设计电路时,工程师们得认真琢磨每一个节点和回路,想想电流的流向,电压的分配,犹如一位棋手,步步为营。
就像那句老话说的,兵马未动,粮草先行,电路设计也得考虑周全,才能让整个系统顺畅运行。
要是哪里出错,那可真是“人仰马翻”的大乱子。
说到这里,大家可能会问,这些定律在生活中有什么用呢?嘿,电器的正常运行、家里的电灯亮不亮,甚至你手机的充电速度,都跟基尔霍夫定律密切相关。
试想一下,如果你家里的电线因为不符合这些定律而短路,那可就“分分钟”让你回到黑暗时代了。
因此,基尔霍夫的法则不仅仅是书本上的冷冰冰的数字,它关乎着我们的日常生活,影响着我们每一个人的方方面面。
电路2
例 解
求:电压u2 + + u1=6V i1 _ 5i1 + u2 _
i1 = 6 = 2A 3
u2 = −5i1 + 6 = −10 + 6 = −4V
3Ω
18
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受控源分类
电压控电压源
电压控制电流源 电流控制电压源 电流控制电流源
I1 U1 + E U1 I2 +E -
I1 I2
④电流控制的电压源 ( CCVS ) i1 i2 u2 = ri1 + + + ri1 u2 r : 转移电阻 u1 _ _ _
例
ic = β ib
ib ic
ic ib
电路模型
16
βi b
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独立源和非独立源的异同
相同点:两者性质都属电源, 相同点:两者性质都属电源,均可向电路 提供电压或电流。 提供电压或电流。 不同点: 不同点:独立电源的电动势或电流是由非电 能量提供的,其大小、 能量提供的,其大小、方向和电路 中的电压、电流无关; 中的电压、电流无关; 受控源的电动势或输出电流, 受控源的电动势或输出电流,受电 路中某个电压或电流的控制。它不 路中某个电压或电流的控制。 能独立存在,其大小、 能独立存在,其大小、方向由控制 量决定。 量决定。 17
9
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例
电压定律也适合开口电路。 基尔霍夫电压定律也适合开口电路。 a E + _ R I b Uab
E = U ab + I ⋅ R
电位升 电位降
按照代数和为零的方法怎 样列方程呢? 样列方程呢?
+ U ab + IR − E = 0
电路基本定律及定理的验证
实验二电路基本定律及定理的验证一、实验目的1、通过对KCL、KVL的验证,加深对定律的理解。
2、通过对戴维南定理、叠加定理的验证,加深对定理的理解和灵活应用。
3、明确实际测量中存在的误差,学会分析误差。
二、实验设备和器材直流可调稳压电源0~30 V万用表MF-500型实验电路板三、实验原理与说明1、基尔霍夫定律(KCL、KVL)电路中的基本定律,适用于集总参数电路。
KCL:任一时刻,任一节点,所有流出该节点的电流代数和恒为零,即∑i = 0。
KVL:任一时刻,任一回路,沿某绕行方向所有元件电压的代数和恒为零,即∑u = 0。
2、叠加定理适应线性电路中的电流、电压。
线性电路中含多个独立源时,任一支路的电流或电压是每个独立源单独作用时在该支路产生的电流或电压的代数和。
电源单独作用是指:除该电源外,其他独立源取零,即电压源短路,电流源开路,受控源不变。
3、戴维南定理适应线性含源二端网络。
任一线性含源二端网络,对外电路而言,均可用一个电压源和一个电阻串联的组合来等效——戴维南等效电路。
电压源的电压为含源二端网络的开路电压U oc;等效电阻为对应无源二端网络的等效电阻R0。
4、误差分析(1)测量值与真实值间的差异称误差。
(2)误差有两类:绝对误差=︱测量值-真实值︱相对误差= (绝对误差/ 真实值)×100﹪(3)实际测量中,应利用合理测试手段使误差最小。
四、实验内容及步骤实验电路图如实验图2-1所示。
1、KCL 、KVL 的验证(1)调节两个直流电源,使一个为8V 作为U1接入AB 端,另一个为4V 作为U2接入A ’B ’两端;(2)节点O 处接通,测量I 1、I 2、I 3并填入实验表2-1中;(3)用AOO ’B ’回路,分别测电压U AO 、O O 'U 、B O 'U 、U BA 填入实验表2-1中; (4)验证∑U = U AO +O O 'U +B O 'U + U BA = 0,∑I =I 1 + I 2 + I 3 = 0。
欧姆定律三个公式是什么
欧姆定律三个公式是什么
欧姆定律的三个公式分别是:I=U/R、U=IR、R=U/I。
欧姆定律是表示电路中电流、电压和电阻三者关系的基本定律。
在同一电路中,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这就是欧姆定律。
欧姆定律公式:I=U/R。
由欧姆定律I=U/R的推导式R=U/I或U=IR不能说导体的电阻与其两端的电压成正比,与通过其的电流成反比,因为导体的电阻是它本身的一种属性,取决于导体的长度、横截面积、材料和温度、湿度,即使它两端没有电压,没有电流通过,它的阻值也是一个定值。
由此可见,已知电路中U、I、R中的任意两个量,便可以用欧姆定律计算出第三个量。
而且电路中的电压和电流都是可以通过简单易用的万用表进行测量的。
由欧姆定律也可以得知:
在串联电路中:
总电压=各个用电器分压之和U总=U1+U2
总电流=各个分电流I总=I1=I2
总电阻比任何一个分电阻都大
在并联电路中:
总电压=各个分电压U总=U1=U2
总电流=各个分电流之和I总=I1=I2
总电阻比任何一个分电阻都小。
电路的基本定律
电路的基本定律
电路的基本定律包括:
1. 欧姆定律(Ohm"s Law):
电压(V) = 电流(I) ÷电阻(R)。
即,在同一条直线上的电压之比等于电阻之比。
这个公式可以用于描述电路中的电压和电流之间的关系,以及电路中的电阻对电路的性质的影响。
2. 安培定律(A培"s Law):
电流(I) = 电压(V) ÷电阻(R) + 电流(I)。
这个公式表示了电流等于电压除以电阻的和,也被称为“加法原理”。
它可以用来描述电路中两个变量之间的相互作用,以及如何通过改变其中一个变量来改变另一个变量。
3. 基尔霍夫定律(KCL):
所有电路中,电压和电流是相互依存的,即:
电压(V) = 0 ÷电阻(R)
电流(I) = 0 ÷电阻(R) + 电压(V)
这个公式可以用于描述电路中的电压和电流之间的关系,以及如何通过改变电阻来改变电流和电压。
这些基本定律是电路分析的基础,可以用来描述电路中的电压、电流、电阻和电感等物理量之间的关系,以及如何设计电路以便实现特定的功能和性能。
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第一章电路的基本定律
1、集总电路:在任何时刻从具有两个端钮的理想元件的某一个端钮流入的电流
将恒等于从另一个端钮流出的电流,并且元件两个端钮间的电压也是完全确定的,凡满足上述情况的电路元件称为集总参数元件,简称集总元件,由集总元件构成的电路称为集总电路。
特点:理想化,不考虑分布参数,如分布电容、电感等。
2、电流电压的参考方向:先选定某一方向作为电流或电压的方向,这个方向叫
参考方向。
3、有源、无源二端元件:
有源:压源、电流源、受控源。
无源:电阻、电容、电感
4、基尔霍夫定律:集总电路的基本定律
电流定律KCL:在集总电路中,任何时刻对任一节点,所有支路的电流的代数和恒等于零。
电压定律KVL:在集总电路中,任何时刻,沿任一回路内所有支路或元件电压代数和恒等于零。
欧姆定律:VCR
第二章电阻电路
1、电阻的Y接与△接的等效互换
星形(Y形)电阻=三角形相邻电阻的乘积/三角形电阻之和
三角形(△形)电导=星形相邻电导的乘积/星形电导之和
2、电源的等效变换:
电压源、电阻的串联组合与电流源、电导的并联组合互换
=Us/R
G=1/R i
s
3、支路电流法:以支路电流为电路的变量,应用KCL和KVL,列出与支路电流
数相等的独立方程,从而解的支路电流。
四步骤:
3.1选定各支路电流的参考方向
3.2按照KCL,对(n-1)独立节点,列出节点方程
3.3选取独立回路,独立回路数应为L=b-(n-1)个并指定回路的绕行方向,
应用KVL列出方程。
3.4求解上述b个独立方程,求出b个支路电流
4、回路法:是以一组独立的回路电流作为变量列写电路方程,求解电路的方法。
四步骤:
4.1选定L个独立回路电流,回路电流的参考方向一般取顺时针方向,平面
电路中的网孔都是独立回路。
4.2列出L个回路电流方程。
注意自阻总是正的,互阻的正负则由相关的两
个回路的电流通过公共电阻时两者的参考放否一直而定。
4.3联立求解回路电流方程。
4.4指定各支路电流的参考方向,支路电流则为有关回路电流的代数和。
5、节点电流法:以节点电压为电路的独立变量,应用KCL,列出与节点电压数
相等的独立方程,从而解得节点电压和支路电流。
5.1指定参考节点,其余节点与参考节点间的电压就是节点电压,节点电压均以
参考节点为“—”极性。
5.2列出节点电压方程。
应注意自导总是正的,互导总是负的
5.3连接到本节点的电流源,当其电流指向节点时取正号,反之取负号。
5.4从节点电压方程解出各节点电压,然后根据欧姆定律可以求出各支路电流。
6、叠加定理:在线性电路中,任意一支路电流(或电压)都是电路中各个电压
源单独作用时在该支路中产生的电流(或电压)之和。
注意四点:
6.1只能用来计算线性电路的电压和电流。
对与非线性电路不适用。
6.2叠加时注意电流和电压的方向,求和时注意正负
6.3叠加时电路的连接及电路中的所有电阻、受控源都不允许更动。
所谓电
压源不作用,就是电压源用短路代替;电流源不作用就是电流源用开路代替。
6.4功率不是电流和电压的一次函数,不能用叠加定理。
7、替代定理:给定任意一个线性电阻电路,其中第k条支路的电压U
k 和电流i
k
已知,那么这条支路就可以用一个具有电压等于U
k
的独立电压源,或者一
个用一个具有电流等于i
k
的独立电流源来替代,替代后电路中特性不变。
8、戴维南定理:任何一个线性含源一端口电阻网络,对外电路来说,可以用一
条含源支路来等效代替,该含源支路的电源电压等于,含源一端口网络的开路电压,其电阻等于含源一端口网络化成无源网络后的入端电阻。
9、诺顿定理:任何一个线性含源一端口网络,对外电路来说,可以用一个电阻
和一个电流源并联组合等效代替,并联电阻等于该含源一端口网络的入段电阻,电流源的电流恒等于含源一端口网络的短路电流。