直流电路及其应用
三极管直流电路
![三极管直流电路](https://img.taocdn.com/s3/m/fa5e8a78e418964bcf84b9d528ea81c758f52ea3.png)
三极管直流电路1. 介绍三极管直流电路的基本概念和作用三极管直流电路是指在电路中使用三极管作为放大器或开关时,使用直流电源进行工作的电路。
三极管是一种半导体元件,其具有放大、开关等多种功能,广泛应用于各种电子设备中。
在三极管直流电路中,通过控制输入信号的大小,可以实现对输出信号的放大或开关控制。
因此,在电子设备中,三极管直流电路被广泛应用于音频放大器、功率放大器、稳压电源等领域。
2. 三极管直流电路的基本结构三极管直流电路通常由三个部分组成:输入端、输出端和偏置网络。
其中输入端和输出端分别与信号源和负载相连,偏置网络则用于提供适当的偏置电压以确保三极管正常工作。
在不同类型的三极管直流电路中,偏置网络的具体结构会有所不同。
例如,在共射式放大器中,偏置网络通常由一个二极管和一个稳压二极管组成;而在共基式放大器中,则通常采用一个可调节的可变电阻来实现偏置。
3. 三极管直流电路的工作原理三极管直流电路的工作原理基于三极管的放大和开关功能。
在放大器中,输入信号通过输入端进入电路,经过放大后输出到输出端;在开关电路中,输入信号控制三极管的导通和截止,从而实现对负载电路的开关控制。
具体来说,在共射式放大器中,输入信号通过耦合电容进入基极,当输入信号为正半周时,基极电压上升,使得集电极电流增加并导致输出信号增强;当输入信号为负半周时,则相反。
在共基式放大器中,由于基极接地,因此输出信号可以直接从集电极获得。
当输入信号为正半周时,集电极-发射极间形成正向偏置,使得集电极-发射极间存在较小的内阻和较高的放大系数;当输入信号为负半周时,则相反。
4. 三种常见类型的三极管直流电路(1) 共射式放大器共射式放大器是最常见的三种类型之一。
它具有高增益、低噪声等优点,在音频放大器、射频放大器等领域得到广泛应用。
共射式放大器的输入信号通过耦合电容进入基极,经过放大后输出到负载电路。
偏置网络通常由一个二极管和一个稳压二极管组成,以提供适当的偏置电压。
直流直流变流电路
![直流直流变流电路](https://img.taocdn.com/s3/m/02857d15814d2b160b4e767f5acfa1c7aa0082a9.png)
04
应用场景与优势
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
应用场景
电动汽车充电系统
直流-直流变流电路用于将交流电转换为直流电,为电动汽车充电。
分布式光伏发电系统
在分布式光伏发电系统中,直流-直流变流电路用于将光伏板产生 的直流电进行升压或降压,以满足不同设备的用电需求。
发展
近年来,随着电力电子技术的不断进步,直流-直流变流电路 在效率、可靠性、智能化等方面得到了显著提升。未来,随 着新能源和智能电网等领域的快速发展,直流-直流变流电路 的应用前景将更加广阔。
02
直流-直流变流电路的类型
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
降压型(Buck)
04
参数设计
确定电感、电容的值,以满足动态特性和 效率要求。
05
06
根据开关频率和占空比,计算功率开关管 的通态电阻和开关速度。
优化策略与方法
减少开关损耗
通过优化开关频率或采用软开关技术 来实现。
提高效率
通过优化元件参数或采用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ相位技术 来实现。
优化策略与方法
1. 仿真分析
通过仿真软件分析电路性能,找出潜在的优化点。
工业自动化控制系统
在工业自动化控制系统中,直流-直流变流电路用于将交流电源转 换为设备所需的直流电源。
优势与局限性
高效节能 稳定性好 体积小、重量轻 局限性
直流-直流变流电路具有较高的能量转换效率,能够减少能源浪 费。
直流-直流变流电路输出的直流电压稳定,波动小,能够保证用 电设备的正常运行。
相对于传统的交流电源,直流-直流变流电路的体积和重量较小 ,便于携带和移动。
什么是直流电路?
![什么是直流电路?](https://img.taocdn.com/s3/m/1cde21c9d5d8d15abe23482fb4daa58da1111c77.png)
什么是直流电路?直流电路是指电流方向保持不变的电路。
相对于交流电路,直流电路特点明确,使用范围广泛。
要深入了解直流电路,首先需要了解其基本原理、组成和特性。
本文将简要介绍直流电路的基本概念,以及其在现代社会中的应用。
一、直流电路的基本概念1. 电流方向恒定直流电路中,电流的方向恒定不变。
电荷从正极流向负极,形成一个闭合的电流回路。
这种特性使得直流电路在许多应用场景中具有独特的优势。
2. 电压稳定性高直流电路中的电压保持稳定,不像交流电路那样会频繁变化。
这使得直流电路在需要稳定电压供应的设备中得到广泛应用,如计算机、手机等电子设备。
二、直流电路的组成1. 直流电源直流电路的基础是直流电源,它可以是电池、蓄电池、发电机等。
直流电源会提供稳定的直流电压或电流,为直流电路提供动力。
2. 导线和元器件直流电路中,导线起着将电流从电源传送到各个元器件的作用。
导线的电阻对于电路的性能和效率至关重要。
元器件是指在电路中起着特定功能的组件,如电阻、电容、二极管等。
三、直流电路的特性1. 稳定性直流电路的稳定性较高,电流和电压变化较小。
这种稳定性使得直流电路在精密仪器和各种电子设备中得到广泛应用,不会出现意外故障。
2. 能量转换高效直流电路能够较高效地将电能转换为其他形式的能量,如热能或机械能。
这使得直流电路在能量转换和控制中有着广泛的应用,如电动机、电炉等。
3. 安全性由于直流电路的电流方向恒定,电击伤害的风险相对较低。
这也是为什么在家庭和工业用途中,直流电路比交流电路更为安全的原因之一。
四、直流电路的应用1. 计算机技术在计算机技术中,直流电路广泛应用于电源供应和电路控制。
直流电源为计算机提供稳定可靠的电能,而直流电路则起着控制和传输信号的作用。
2. 电动汽车直流电路是电动汽车中的关键部分。
电动汽车的电池组提供高电压的直流电,通过直流电路将能量转化为机械能,驱动汽车前进。
3. 太阳能发电系统太阳能发电系统是一种典型的直流电路应用。
直流电桥电路及其应用
![直流电桥电路及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/ed675056773231126edb6f1aff00bed5b8f37356.png)
如外界旳温度变化引起热
E
敏电阻旳阻值发生变化时,桥 支路旳输出电压不为零。
R1 C R3
若测量出一系列输出电压
随温度变化旳函数关系,就能 够根据非平衡电桥旳输出电压 旳值,测量出相应旳温度值。
mV
R2
Rt
D
测温环境
平衡电桥可采用下列四种桥路形式之一:
(1)等臂电桥:R1 = R2 = R3= Rt0 (2)卧式电桥:R1 = R3,R2 =Rt0,R1 ≠R2 (3)立式电桥:R1 = R2,R3 =Rt0,R1 ≠R3 (4)百分比电桥:R1 = KR3,R2 =KRt0
2、被测电阻不小于100Ω时选择单桥(二端电 桥)进行测量。将端钮1、2、3用短导线连接,端 钮8、9也用短导线连接,被测电阻Rx接至7、8两接 线端钮。
单桥法
三端电桥法
2、三端电桥测量法
电阻旳阻值较小(10Ω<R<100Ω),或电阻旳
引线较长 平衡时 R1 R3 R5
R2 Rx R4
Rx
R2 R1
加热装置上盖盖严,以免影响控温效果。
(3)将专用电源线插入电源插座,打开温控 仪背面板上旳电源开关,前面板旳显示屏上“测量 值”应显示当初旳环境温度(室温)。
2、用平衡电桥测量热电阻旳阻值与温度旳关系
A、测量室温时铜电阻旳电阻值。选择百分比 电桥,取R1=10R2(=1000Ω),在室温下调整R3, 使℃毫和B伏R、t0表。设达定数加为热零温,度此。时利,用Rt设0≈0定.1键R3S,和记加下、室减温数t0 键(▲、▼)设定加热旳最高温度(如70℃)。然后 打开加热电流开关,使铜电阻加热。加热电流1A。 长10CΩ、(R测3可量去电掉阻尾值数R取t与整温1度0旳t℃值旳),关观系察。毫调伏整表R3增达 数旳变化,当示数为零时,PV屏显示旳温度值即 为此时铜电阻旳温度t℃ 。记下此时铜电阻旳温度 t℃与电阻值Rt(=0.1 R3)。 时相D应、旳后温来度依与次电使阻R值3增。大要1求0Ω测。量统10计个每数次据R。3变化
直流电路及应用讲解
![直流电路及应用讲解](https://img.taocdn.com/s3/m/94d36841a7c30c22590102020740be1e640ecc40.png)
直流电路及应用讲解
直流电路是一个电流方向始终保持不变的电路,其中的电流只能单向流动。
在直流电路中,电流的方向是由正极向负极流动的,该电路中的电压也是始终保持不变的。
直流电路的基本元件包括电源、电阻、电容和电感等。
其中,电源提供了电流的能量,电阻会阻碍电流的流动,电容可以储存电荷能量,而电感则可以储存电流能量。
直流电路在电子技术中有许多应用。
以下是其中几个典型的应用:
1. 电子设备供电:直流电路广泛应用在各类电子设备中,如计算机、手机、电视等。
这些设备中电源提供直流电流,而其他电子元件通过直流电路进行工作。
2. 充电器:充电器是将交流电转换为直流电,并通过直流电路给电池充电的设备。
充电器中的直流电路可以对电池进行充电,以提供能量供电。
3. 蓄电池系统:直流电路常用于储能系统中,如蓄电池系统。
这些系统通过直流电路将电能储存起来,以便在需要时提供电力供应。
4. 太阳能电池板:太阳能电池板将太阳能转换为直流电能,以供给家庭或工业设备使用。
直流电路在太阳能电池板中起到了关键的作用。
5. 直流电机:直流电路广泛应用于直流电机中,例如用于驱动机械设备或电动车辆中的直流电机。
直流电路向电机提供驱动电流,使其转动。
6. 通信设备:直流电路也用于各种通信设备中,如电话、无线电等。
直流电路为这些设备提供了电源,以及传输和控制信号的功能。
直流电路的应用非常广泛,几乎涵盖了电子技术的方方面面。
它在家庭、工业、交通、通讯等各个领域都有重要作用。
直流电路的稳定性和可靠性使其成为电子设备的理想选择,并促进了电子技术的不断发展和创新。
直流电路
![直流电路](https://img.taocdn.com/s3/m/ce570184ab00b52acfc789eb172ded630b1c988d.png)
直流电路直流电路是指电流方向始终保持不变的电路系统。
在直流电路中,电荷沿着一个方向流动,从正极到负极。
直流电路是电子学中最基本的电路之一,也是我们日常生活中广泛应用的电路系统之一。
直流电路主要由电源、电阻和导线组成。
电源提供了电流的动力,可以是电池、发电机或其他直流电源设备。
导线用于连接电源和电阻,从而形成一个完整的电路路径。
而电阻则是用来限制电流流动的元件,它可以是电阻器、灯泡、电动机或其他电器设备。
在直流电路中,电流的大小和方向受到欧姆定律的控制。
欧姆定律是电学基本定律之一,它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律,电流(I)等于电压(V)除以电阻(R):I=V/R。
这意味着在一个直流电路中,如果电压保持不变,电阻的增加会导致电流的减小;反之,如果电阻保持不变,电压的增加会导致电流的增加。
为了更好地理解直流电路,我们可以以一个简单的示例来说明。
假设我们要给一个电灯提供电流以使其正常发光。
首先,我们需要一个电源,比如一节电池。
然后,我们需要一根导线将电池与电灯连接起来。
最后,我们还需要一个合适的电阻来限制电流的大小,以避免电灯过热或发生其他故障。
一旦电路连接好,电流就会从电池的正极流向电灯的负极,使其发光。
除了电阻,直流电路中还有其他元件,比如电容器和电感器。
电容器主要用于储存电荷,当电压施加到电容器上时,它会吸收电荷并储存在其中,然后在电压消失时释放电荷。
电感器则主要用于产生磁场,当电流通过电感器时,它会产生一个磁场,当电流改变时,这个磁场也会改变。
直流电路在我们的日常生活中有许多应用。
比如,家庭中的电路系统就是直流电路。
它们将电能从电源输送到各个电器设备中,以供我们使用。
汽车也是一个典型的直流电路系统,电池提供了动力,电流通过电线供应给各个电器设备。
此外,直流电路还被广泛应用于电子设备、通信系统、工业自动化等领域。
总结一下,直流电路是指电流方向始终保持不变的电路系统,它由电源、电阻和导线组成。
直流电路分析与应用
![直流电路分析与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/bcf64a1acdbff121dd36a32d7375a417866fc1de.png)
直流电路分析与应用直流电路是电子电路中最基本且最常见的一种电路类型。
在各个领域中,直流电路都有着广泛的应用,因此对于直流电路的分析和应用具有重要的意义。
本文将对直流电路的分析方法和应用进行详细介绍。
一、直流电路基本元件直流电路中主要包括电源、电阻、电容和电感等基本元件。
其中,电源是直流电路中能量的提供者,可以是电池、发电机等,电阻用来控制电流大小,电容和电感则用来储存和释放电能。
二、基尔霍夫定律基尔霍夫定律是直流电路分析的基础,其中包括基尔霍夫第一定律(电流定律)和基尔霍夫第二定律(电压定律)。
电流定律指出,在电路中,流入某一节点的电流等于流出该节点的电流的总和。
电压定律则说明了电路中闭合电路回路沿不同路径的电压之和等于零。
三、欧姆定律欧姆定律是直流电路分析中另一个重要的定律。
它表明电流和电阻、电压之间存在线性关系。
欧姆定律可以表示为I=V/R,其中I为电流,V为电压,R为电阻。
通过欧姆定律,可以计算电路中的电流大小和电阻大小。
四、串、并联电路在直流电路中,电阻、电容和电感可以按照不同的连接方式组成不同的电路。
串联电路是指将电阻、电容或电感依次连接在一起,电流从一个元件流过后再流入下一个元件;而并联电路是指将电阻、电容或电感直接连接在一起,电流从一个分支流过后再分别流入各个元件。
对于串、并联电路,可以利用基尔霍夫定律和欧姆定律进行分析和计算。
五、直流电路的应用直流电路的应用非常广泛,我们可以在日常生活和工业生产中都能看到直流电路的应用。
以下列举几个典型的应用场景:1. 直流电源供电:电池和直流稳压电源常用于给各种便携式电子设备供电,如手机、笔记本电脑等。
2. 通信领域:直流电路应用于通信设备中,如电话、电报等。
直流电路可以保证通信信号的稳定传输。
3. 车辆电气系统:汽车、电动车等车辆的电气系统中都采用直流电路供电。
4. 太阳能发电系统:太阳能电池板将太阳能转化为直流电,用于家庭光伏发电和太阳能电站。
中职物理(高教版)教案:直流电及其应用——全电路欧姆定律
![中职物理(高教版)教案:直流电及其应用——全电路欧姆定律](https://img.taocdn.com/s3/m/7727f4f56e1aff00bed5b9f3f90f76c661374c32.png)
演示实验:测量电源两端的电压
用一节干电池作为电源,用导线将滑动变阻器(5Ω)和开关,按图所示的电路连接起来。先将滑动变阻器置于最大值,开关处于打开位置,电压表接到图中所示的位置,记下电压表的示数。然后将开关闭合,再观察电压表的示数。
提问:电压表的位置没有变化,为什么在电路开关闭合后,电压表的示数会发生变化?
三、归纳与总结:本节学习了电源、电动势、全电路、内阻、端电压等概念、全电路欧姆定律及其应用方法,受到了爱国主义教育等。
四、作业
实践与探索 4—2 中第 2、3、4 题,任选 2 题,独立完成。
板
书
设
计
教后札记
阅读【应用与拓展】了解氢燃料电池这一新技术。
教
学
内
容
教
学
内
容
生活中使用的电池、移动电源(充电宝),大多还有一个技术指标:容量。容量的大小常用mA·h(毫安时)表示。电池的容量越大,产生的电能越多,使用的时间越长。如果某电池的标称容量为4 000 mA·h,则表示它能够以100 mA的电流放电40 h,或以200 mA的电流放电20 h。
二、新课教学
意大利物理学家伏打受伽伐尼的发现启发,经过近20年的研究,伏打发现了一个金属序列:锌、铅、锡、铁、铜、银、金……。基于这些知识,伏打于1800
教
学
内
容
年制成了伏打电堆,如图所示。在锌片和银片之间夹上浸透了盐水的厚纸,再把几十个这样的单元叠置起来,就能够提供持续的电流。伏打电堆就是今天使用的化学电池的雏形。
直流电路的基本组成与原理
![直流电路的基本组成与原理](https://img.taocdn.com/s3/m/29cc43aff9c75fbfc77da26925c52cc58ad69040.png)
直流电路的基本组成与原理直流电路是电力工程中常见的电路类型之一,由直流电源、电路元件和连接线组成。
本文将介绍直流电路的基本组成和工作原理,并通过实例说明其应用。
一、直流电路的基本组成1. 直流电源:直流电源是直流电路的能量提供者,常见的直流电源包括电池和直流发电机。
电池是一种将化学能转化为电能的装置,常用于便携式设备和低功率电路中。
直流发电机则是通过机械转动产生电能,常用于工业和大型电力系统。
2. 电路元件:电路元件包括电阻、电容和电感。
电阻用于限制电流流动,常用于调节电路中的电流和电压。
电容储存电荷,用于平稳化电压和滤波。
电感则在电流变化时产生自感电动势,用于限制电流变化速度或滤波。
3. 连接线:连接线用于将电源和电路元件连接起来,传输电能和信号。
连接线应选择合适的导电性能和绝缘性能,以确保电路的正常工作。
二、直流电路的工作原理1. 电流流动规律:直流电路中的电流沿闭合回路流动,从正极到负极。
电流的大小受电源电压和电路总阻抗(电阻、电容和电感)的影响,根据欧姆定律,电流大小与电压成正比,与总阻抗成反比。
2. 电压分配规律:根据基尔霍夫定律,直流电路中的电压在各个电路元件之间按比例分配。
在串联电路中,电压分配与电阻成正比;在并联电路中,电压分配与电阻成反比。
3. 电路功率计算:根据功率公式P=VI,直流电路中的功率等于电压与电流的乘积。
功率表示电路中的能量转化速度,用于衡量电路的工作状态和效率。
三、直流电路的应用实例1. 直流电源供电系统:直流电源供电系统广泛应用于通信、航空、车辆等领域。
直流电源可提供稳定的电压和电流输出,满足设备对电能的需求。
2. 电子电路:直流电路是电子设备中常见的电路类型,用于控制信号处理、功率放大和驱动电路等应用。
电阻、电容和电感等元件组成各种电路拓扑,实现不同的功能。
3. 车辆电气系统:汽车、电动车等车辆的电气系统多采用直流电路。
直流电路在车辆动力传输、照明和辅助设备中起到关键作用,保证车辆的正常运行。
交流电路和直流电路的区别及应用
![交流电路和直流电路的区别及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/6453ecd850e79b89680203d8ce2f0066f5336437.png)
交流电路和直流电路的区别及应用概述:交流电流(Alternating Current,简称AC)和直流电流(Direct Current,简称DC)是电学中两种最基本的电流类型。
交流电路和直流电路在电流方向、电压波动特性、能量传输方式等方面存在明显的区别,因此在不同的应用场景中起着不同的作用。
本文将详细介绍交流电路和直流电路的区别以及它们在实际应用中的特点。
一、电流方向交流电路:电流方向随时间变化,通过电线中的电流在正负方向之间周期性交替。
这是由于交流电通过不断变化的电场和磁场产生的。
直流电路:电流方向恒定不变,通过电线中的电流只在一个方向上流动。
这是因为直流电源产生的电流方向固定。
二、电压波动特性交流电路:电压随时间变化,呈现正弦波形。
在一条周期内,电压会从正到负再到正的过程,频率以赫兹(Hz)计量。
交流电压的幅值表示电压的峰值,通常用伏特(V)来衡量。
直流电路:电压保持恒定不变,不会随时间而改变。
直流电压以伏特(V)计量。
三、能量传输方式交流电路:交流电通过频繁变化的电场和磁场进行能量传输,这种能量传输方式非常适合在长距离传输电能。
直流电路:直流电通过稳定的电场进行能量传输,这种能量传输方式适合在短距离传输电能。
四、应用领域交流电路:交流电路广泛应用于电力系统、家庭用电以及工业生产中。
在电力系统中,交流电路被用来进行长距离电能传输,以及通过变压器提供不同电压等级的电力。
在家庭用电中,我们使用的插座提供的是交流电。
而在工业生产中,交流电驱动的电机、变频器等设备也是常见的应用。
直流电路:直流电路常用于电子设备、通信系统以及电池供电等领域。
在电子设备中,例如计算机、手机等,直流电路是其主要电源。
在通信系统中,如电话线路、光纤通信等也需要直流电路来进行数据传输。
此外,电池供电的设备也通常采用直流电路。
结论:交流电路和直流电路在电流方向、电压波动特性和能量传输方式等方面存在明显的区别。
交流电路适用于长距离电能传输以及大型电力系统,而直流电路适用于电子设备、通信系统以及电池供电等场景。
DCDC电路原理与应用
![DCDC电路原理与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/1138199381eb6294dd88d0d233d4b14e85243e3b.png)
DCDC电路原理与应用直流直流(DCDC)电路是一种用于转换直流电压的电子电路。
直流直流电路的原理是利用电感和双稳态开关元件(如MOSFET和BJT)制作一种能够将直流电压转换为不同电压级别的电路。
直流直流电路主要应用于电子设备中,比如便携式电子设备、计算机、通信设备等。
直流直流电路的原理基于电感的存储和释放能量的特性。
电感是一种储存电能的元件,当电流通过电感时,它的磁场会存储电能。
而当电流停止流动时,电感会释放储存的电能,产生反向的电压。
利用这种特性,直流直流电路可以通过切断电流和连接电流来调整电压。
在一个典型的DCDC电路中,有一个输入电压源和一个输出电压负载。
输入电压通过一个开关元件控制,这个开关元件会周期性地切断和连接电流。
当开关元件切断电流时,电感储存电能。
当开关元件连接电流时,电感释放电能,输出电压产生。
直流直流电路通常由一个开关元件、电感、输出电容和二极管组成。
开关元件用于控制电流的切断和连接,常见的开关元件有MOSFET和BJT。
电感和输出电容用于储存和释放电能,平稳输出电压。
二极管则用于保护开关元件和提供反向电流路径。
DCDC电路有很多应用。
其中最常见的应用是电子设备中的电源管理。
电子设备通常需要不同电压级别来驱动不同的电子元件。
而直流直流电路可以通过调整开关元件的切断和连接来实现不同电压级别的输出。
另外,DCDC电路还可以用于能量转换、电池充电、太阳能电池管理等方面。
总之,直流直流(DCDC)电路是一种用于转换直流电压的电子电路。
它的原理是利用电感储存和释放电能的特性来实现不同电压级别的转换。
DCDC电路的应用广泛,特别是在电子设备中的电源管理。
通过DCDC电路,可以实现高效的能量转换和优化电子设备的功耗。
直流电路电阻的串联并联及其应用
![直流电路电阻的串联并联及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/1abde666a8956bec0975e36c.png)
答案:ABC
[自学教材] 1.表头 小量程的电流表,符号为G。 2.表头的三个参数
满偏电流Ig、满偏电压Ug、内阻Rg,根据欧姆定律,三个
参数之Байду номын сангаас的关系是 Ug=IgRg 。
3.改装 (1)测量较大的电压时,将表头上 串联 一个电阻,就 改装成了电压表。 (2)测量较大的电流时,将表头上 并联 一个电阻,就改
系
连接 性质
串联电路
并联电路 U=U1=U2=U3 =… 并联电路的总
电
压 关 系
数学 表达式 物理 意义
U=U1+U2+U3+…
串联电路的总电压等于 各部分电路电压之和
电压与各支路
电压相等
连接 性质 数学 R
串联电路
总
并联电路
= R1 + R2 + 1 1 1 1 = + + +… R总 R1 R2 R3 表达式 R3+… 电阻关系 物理 意义 串联电路的总电 并联电路总电阻的倒 阻等于各部分电 数等于各支路电阻的 路电阻之和 倒数之和
解析:将电流计改装成电流表时,设需并联电阻为 R1,当电 流计满偏时,有 IgRg=(Im-Ig)R1 50×10 6×1 000 IgRg 解得 R1= = Ω=52.63 Ω。 Im-Ig 1×10-3-50×10-6
-
改装之后的电流表的内阻
-6 IgRg 50×10 ×1 000 R0= = Ω=50 Ω Im 1×10-3
装成了量程较大的电流表。
[重点诠释] 1.电表改装的相关计算 小量程的电流表G改 装成电压表 小量程的电流表G 改装成大量程的电
流表
内部电路
R的作用
分压
分流
R 的作用
分压 U=Ig(R+Rg)
模拟电子技术基础知识直流电路与交流电路的区别与应用
![模拟电子技术基础知识直流电路与交流电路的区别与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/a997298eba4cf7ec4afe04a1b0717fd5360cb2be.png)
模拟电子技术基础知识直流电路与交流电路的区别与应用电子技术是现代社会中不可或缺的一部分,而直流电路和交流电路是电子技术中最基本的两种电路。
在本文中,我们将重点讨论直流电路和交流电路的区别以及它们在实际应用中的不同用途。
一、直流电路的概念与特点直流电路是指电流的方向始终保持不变的电路。
直流电路中的电流流向是单一的,电压也是恒定的,不会随时间的变化而改变。
与直流电路相关的特点包括以下几个方面:1. 电流方向不变:直流电路中的电流流向始终保持一致,不会发生反向流动。
2. 电压恒定:直流电路中的电压是恒定的,不会随时间的推移而发生变化。
3. 集中式能量传输:直流电路能够以高效的方式将能量从电源传输到负载,因此广泛应用于远距离能量传输、电池和蓄电池等场景。
二、交流电路的概念与特点交流电路是指电流方向随时间周期性变化的电路。
交流电路中的电流和电压呈正弦波形,在正半周期和负半周期中电流方向会反向流动。
与交流电路相关的特点包括以下几个方面:1. 电流方向周期性变化:交流电路中的电流方向会随时间定期改变,呈现正弦波形。
2. 电压周期性变化:交流电路中的电压也会周期性变化,同样呈现正弦波形。
3. 分布式能量传输:交流电路适合长距离能量传输和电力系统中的能量分配,因此广泛应用于电网输电、家庭用电等领域。
三、区别与应用直流电路和交流电路在特点和应用方面存在明显的区别。
1. 电流和电压特点区别:直流电路的电流是单向流动的,电压是恒定的;交流电路的电流和电压都是周期性变化的。
2. 应用领域区别:直流电路的应用领域包括电池供电设备、电子计算机及其周边设备等。
例如,手机、笔记本电脑等个人电子设备通常采用直流电源供电。
交流电路的应用领域广泛,包括电力系统、家庭用电、电机传动、电焊等。
例如,电力系统中的输电线路以及家庭中的插座都是交流电路。
四、直流电路与交流电路的应用案例比较下面通过两个实际应用案例,进一步比较直流电路和交流电路的应用差异。
直流电路与交流电路的区别与应用
![直流电路与交流电路的区别与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/ed07d093250c844769eae009581b6bd97f19bcf2.png)
直流电路与交流电路的区别与应用直流电路与交流电路是电力系统中两种常见而重要的电路类型。
它们在电能传输、电子设备、通信系统等领域都有广泛的应用。
本文将重点讨论直流电路和交流电路的区别,并探讨它们在不同领域的应用。
一、直流电路与交流电路的区别直流电路是指电流方向恒定不变的电路,电流只沿一个方向流动。
而交流电路是指电流方向随时间周期性变化的电路,电流在正负方向之间交替流动。
以下是直流电路与交流电路的主要区别:1. 电流方向:直流电路中电流方向始终相同,而交流电路中电流方向周期性变化。
2. 电压形式:直流电路中电压保持恒定,交流电路中的电压呈正弦波形,幅值在正负方向之间变化。
3. 电能传输:直流电可直接传输,功率损耗较小。
交流电在传输过程中需要通过变压器进行变换,然后再传输,损耗较大。
4. 电子设备:大部分电子设备使用直流供电,如电池、计算机、手机等。
交流电路主要用于供电输电和家庭用电。
5. 稳定性:直流电路的稳定性较好,容易控制和调节。
交流电路的稳定性较差,需要考虑回路阻抗、功率因数等因素。
二、直流电路的应用直流电路在许多领域都有广泛的应用。
以下是直流电路常见的几个应用领域:1. 通信系统:直流电路在电话、无线通信、宽带网络等通信系统中发挥着重要作用。
直流电源为通信设备提供稳定的电能,保证通信质量。
2. 电子设备:大部分电子设备使用直流供电,如家电、电脑、手机等。
直流电池的使用广泛,如电动汽车、太阳能电池板等。
3. 照明系统:部分照明系统采用直流供电,如室内照明、舞台灯光等。
直流照明系统节能效果好,无闪烁,对眼睛较为友好。
4. 电力系统:直流输电系统广泛应用于远程区域,如海底电缆、输电线路等。
直流输电损耗小,可实现远距离传输。
三、交流电路的应用交流电路在电力系统和家庭用电中具有重要地位。
以下是交流电路的几个常见应用领域:1. 电力系统:交流电路是电网输电的主要形式,通过变压器将电压升高或降低,以实现长距离传输和家庭用电。
复杂直流电路的分析方法及灵活运用
![复杂直流电路的分析方法及灵活运用](https://img.taocdn.com/s3/m/3b685c2aa200a6c30c22590102020740be1ecd67.png)
复杂直流电路的分析方法及灵活运用随着现代工业和科学技术的不断发展,电气设备和系统变得越来越复杂,需要更高级的分析方法来解决电路中各种问题。
复杂直流电路是电子技术领域中的重要领域之一,它可用于各种设备和系统,如电力系统、通信设备和计算机。
本文将介绍复杂直流电路的分析方法及灵活运用。
一、复杂直流电路的基本概念复杂直流电路是指由电源、电阻、电容、电感等多种电路元件组成的电路。
其中,电源是提供电能的元件,可以是直流电源或者交流电源,电阻是消耗电能的元件,电容和电感则是储存电能的元件。
电路中电压、电流、电阻等是复杂直流电路中的基本概念。
二、复杂直流电路的分析方法1.基尔霍夫电流定律和电压定律在复杂直流电路中,基尔霍夫电流定律和电压定律是十分重要的分析法则。
基尔霍夫电流定律指出,在一个电路的任何一个节点所汇聚的电流之和等于节点所离开的电流之和。
电压定律指出,在一个电路的任何一条闭合回路内的电动势一定等于该回路内的电位差之和。
利用这两个定律可以对复杂直流电路进行简单的分析。
2.等效电路分析法等效电路分析法是一种将复杂直流电路化简为等效电路的方法。
等效电路是指将一个复杂的电路简化为一个具有相同性质和特性的简单电路。
等效电路的分析可以减小复杂度,方便后续的电路分析。
等效电路分析法通常包括电阻与电压分压器、电容和电感等效电路等。
3.特性方程法特性方程法是一种对复杂直流电路进行分析的方法。
它可以计算电路元件之间的关系。
特性方程法利用线性代数的方法来求解电路中的电压、电流等参数。
这种方法特别适用于独立元件的电路。
这种方法通过矩阵的计算,可以分析出电路中各个节点之间的电势差和电流强度等参数,从而得到电路的特性方程。
三、复杂直流电路的灵活应用复杂直流电路的灵活应用可以通过以下几个方面来实现:1.计算电路中的电流与电压,从而确定电路元件的工作状态和性能,为设备的设计和维护提供重要参考。
2.通过等效电路分析法,可以将复杂电路简化为等效电路,从而大大降低复杂度,方便后续的电路分析。
直流电路的分析与应用
![直流电路的分析与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/a001b909ff4733687e21af45b307e87101f6f835.png)
适用范围:适用于线性一端口网络,包括电阻、电感、电容等元件。
单击此处添加标题
分析步骤:先求出网络的一端口网络函数,然后根据诺顿定理求出输入电 阻和等效电流源,最后根据等效电流源的性质求出输出电压和输出电阻。
单击此处添加标题
应用:诺顿定理是电路分析中常用的定理之一,可以帮助我们简化电路的 分析过程,快速求解电路中的元件参数。
适用范围:适用 于任何线性有源 二端网络的分析。
应用场景:在电 路分析、电子工 程、自动化控制 等领域广泛应用。
重要性:是电路 分析中的重要定 理之一,对于解 决复杂电路问题 具有重要意义。
诺顿定理
单击此处添加标题
定义:诺顿定理是指一个线性含源一端口网络,对其输入电阻和等效电流 源的并联,等于对它的输出电阻和等效电源供应
电池供电:为各 种电子设备提供 直流电源
太阳能供电:利 用太阳能板将光 能转换为直流电
风力发电:风力 发电机输出的电 能通常为交流电 ,需要经过整流 器转换为直流电
燃料电池:通过 化学反应产生直 流电,为各种设 备提供电力
信号处理
通信系统中的信号传输和处理 雷达和声呐系统中的信号检测和处理 医学成像系统中的信号处理 音频和视频信号的处理和编码
控制电路
定义:控制电路是指用于控制各种设备或系统的电路 应用范围:控制电路广泛应用于工业自动化、智能家居、汽车电子等领域 作用:控制电路可以通过调节电压、电流等参数来控制设备的运行状态,实现自动化控制
常见类型:常见的控制电路包括继电器控制电路、PLC控制电路、单片机控制电路等
测量仪表
直流电压表
直流电阻表
直流电流表 直流功率表
04
直流电路的故障排查
直流电源的单线原理及应用介绍
![直流电源的单线原理及应用介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/3b432fbe70fe910ef12d2af90242a8956becaa39.png)
直流电源的单线原理及应用介绍在电子电路中,直流电源是最基本的组成部分之一。
而在实际的电路设计中,单线供电系统更是被广泛应用。
本文将对直流电源的单线原理及其在实际应用中的一些注意事项进行介绍。
直流电源的基本原理直流电源是指能提供稳定直流电流给电路的设备,一般由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等组成。
变压器的主要作用是将交流电转变成所需的直流电。
变压器从网络中输入,在一段特定的时间将电压上升到一个高峰值,然后逐渐降低,以使直流电的输出的电平保持稳定不变。
整流电路将交流电信号转换为单向电流信号。
在实现整流的过程中有两种方法,分别是半波整流和全波整流。
半波整流通过只使用一个半载波进行单向激励,而全波整流则在两个半载波之间切换。
滤波器会消除交流信号中的上下波动,稳压器则会向电路提供一个恒定的电流源。
单线原理在一些应用中,直流电源会采用单线电源进行供电。
单线直流电源通常由一个单电源构成,该电源仅使用一个导线将正直流电源连接到电路。
这种供电方式的优点在于,它可以使电路变得更加简单,而且更加稳定。
正常情况下,直流电气设备都使用两线供电,这是因为正负两极都是必需的。
但是单线电源则不需要这些,并且可以避免差分模式噪声的影响。
这种做法可能会增加地漏电流,但是可以通过使用差模输入来减少地漏电流。
单线电源的应用单线电源的应用相对较为简单,只需将正极连接到电路的正极,同时把负极连接到电路的负极即可。
但是,在实际应用中,需要注意以下几点:系统地接地在单线电源中,电源区域的地线应该通过一个系统地接到强制地线上,以消除射频干扰。
此外,还需增加一个正常输出电压读数。
避免干扰由于单线电源只有一个导线,因此可能会受到与其他信号源的干扰。
这些干扰可能来自于相邻的线路或其他电气设备。
选择正确的电源选择合适的电源对单线电源的效果至关重要。
若电源电压过高,可能会损坏电路;若电压过低,可能会引起电路工作不稳定。
同时,还要考虑电源的输出电流、短路保护等问题。
直流电路阻抗原理的应用
![直流电路阻抗原理的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/fc5e2f91250c844769eae009581b6bd97f19bc2c.png)
直流电路阻抗原理的应用1. 引言直流电路阻抗原理是电学中的重要概念,深入理解它对于理解电流和电压之间的关系以及电路中能量的传输具有重要意义。
本文将介绍直流电路阻抗原理的基本概念,并探讨其在实际应用中的重要性。
2. 直流电路阻抗的定义在直流电路中,阻抗是衡量电路对电流流动的阻碍程度的物理量。
它可以用数值或符号表示,并在电路分析中起着重要的作用。
直流电路阻抗的定义可以通过欧姆定律推导而来,阻抗的单位为欧姆(Ω)。
3. 直流电路阻抗的计算直流电路阻抗的计算通常使用阻抗公式来完成。
根据电路元件的类型不同,计算方法也有所不同。
3.1 电阻的阻抗计算电阻是直流电路中最简单的元件之一,其阻抗可以通过欧姆定律求解。
欧姆定律表达式为:V = I * R,其中V代表电压,I代表电流,R代表电阻。
因此,电阻的阻抗等于其电阻值本身。
3.2 电感的阻抗计算电感是直流电路中一种常见的元件,其阻抗大小与电感值以及电路中的频率有关。
电感的阻抗公式为:Z = jωL,其中Z代表电感的阻抗,j代表虚数单位,ω代表圆频率,L代表电感值。
从公式可知,电感的阻抗与频率成正比,频率越高,阻抗越大。
3.3 电容的阻抗计算电容也是直流电路中常见的元件之一,其阻抗大小也与电容值以及电路中的频率有关。
电容的阻抗公式为:Z = 1 / (jωC),其中Z代表电容的阻抗,j代表虚数单位,ω代表圆频率,C代表电容值。
与电感不同,电容的阻抗与频率成反比,频率越高,阻抗越小。
4. 直流电路阻抗原理在实际应用中的重要性直流电路阻抗原理在实际应用中具有广泛的重要性,以下列举几个典型的应用场景:4.1 电子设备电路设计在电子设备的电路设计中,直流电路阻抗的计算是不可或缺的一部分。
通过计算各个元件的阻抗,可以优化电路设计,提高电路的稳定性和效率。
4.2 电源电路设计在电源电路设计中,直流电路阻抗的计算和理解对于电源的稳定性和负载的稳定性至关重要。
通过合理地选择元件的阻抗值和匹配电阻,可以确保电源的输出电压和负载的电流稳定。
交流电路与直流电路的区别与应用
![交流电路与直流电路的区别与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/18536b75effdc8d376eeaeaad1f34693daef10e7.png)
交流电路与直流电路的区别与应用电路是电流在闭合路径中流动时产生的现象,而交流电路和直流电路是电流传输的两种基本方式。
交流电路和直流电路在工作原理、电流方向、设备应用和优缺点等方面存在一定的差异。
1. 工作原理交流电路是指电流方向随时间变化的电路。
它通过周期性变化的电压源提供电能,电流在电路中反复来回流动。
交流电路的电压和电流采用正弦波形表示,振幅和频率都是变化的。
直流电路是指电流方向始终保持不变的电路。
它通过恒定的电压源提供电能,电流在电路中单向流动。
直流电路的电压和电流是恒定的,不随时间变化。
2. 电流方向交流电路中,电流方向在周期性变化。
电流在一个周期内从正方向到负方向再到正方向。
而直流电路中,电流方向保持不变,始终沿一个方向流动。
3. 设备应用交流电路的主要应用是在家庭、商业和工业领域中。
交流电路可以通过变压器进行电压变换,方便长距离输送电能。
许多家用电器如电视、冰箱、洗衣机等都使用交流电。
交流电路还广泛应用于工业生产中的电机、照明和通信系统等。
直流电路的主要应用是在电子设备和通信领域。
直流电路适用于需要稳定电压和电流的设备,如计算机、手机、电动车等。
由于直流电路的电流方向稳定,不会引起电磁干扰,因此在集成电路和通信设备中也较为常见。
4. 优缺点交流电路的优点是在输送电能方面更加高效。
交流电路可以通过变压器进行电压变换,以适应不同的输电距离。
交流电压可以通过调整频率实现电力系统的稳定运行。
交流电路的缺点是由于电流方向的周期性变化,存在一定的安全隐患。
同时,交流电路中存在电磁辐射和电流谐波问题,对设备和系统造成一定的干扰。
直流电路的优点是电流方向稳定,不会对设备和系统产生电磁干扰。
直流电路也更容易在电子设备中实现数字信号处理。
直流电路可以通过存储电池等设备实现储能,利于可再生能源的利用。
直流电路的缺点是输送电能效率相对较低,需要在较长距离上进行电能变换和输送。
总结而言,交流电路和直流电路在工作原理、电流方向、设备应用和优缺点等方面存在明显差异。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第一章直流电路及其应用课程目标1 理解电路模型的概念2 理解电路的基本物理量3 理解电流电压参考方向的概念4 掌握电路的基本定律:欧姆定律、基尔霍夫定律5 掌握电路分析方法:支路电流法、电路等效变换法、叠加原理、戴维南定理6 掌握常用电工仪表的使用方法、电路基本物理量的测量课程内容1 电路模型的概念2 电路的基本物理量3 欧姆定律、基尔霍夫定律4 电路的基本分析方法:支路电流法电路等效变换法戴维南定理叠加原理5 电工仪表的使用方法6 电压与电位的测量学习方法从了解电路的组成、电路的模型出发,掌握电路的基本物理量的分析,掌握电路的基本定理的内容及分析应用,掌握电路等效变换法、支路电流法、戴维南定理、叠加原理的应用,通过电路实训掌握常用电工仪表的使用方法及一般电路的故障诊断与排除方法。
课后思考1 电路由哪些部分组成?电路的作用有哪些?2 电压与电位的关系及如何测量?3 电压与电流的关联方向含义?4 戴维南定理有哪些应用?5 叠加原理的应用有哪些注意点?6 测量电压电流时如何判断其方向?电路模型电路是为实现和完成人们的某种需求,由电源、导线、开关、负载等电气设备或元器组合起来,能使电流流通的整体。
简单地说,就是电流的通路。
电路的主要作用是:电路能实现电能的传输、分配和转换,其次能实现信号的传递和处理。
如电炉通过时将电能转换成热能,电视机可将接收到的信号经过处理,转换成图像和声音。
一、实际电路如图1.1.1所示。
实际电路一般由三部分组成,由提供电能的设备(电池、发电机)、传输设备(连接导线)、使用电能的设备(负载如电灯等)组成。
二、电路模型定义在电路的分析计算中,用一个假定的二端元件如电阻元件(见图 1.1.2)来代替实际元件(如灯泡),二端元件的电和磁的性质反应了实际电路元件的电和磁的性质,称这个假定的二端元件为理想电路元件。
图1.1.1 实际电路图1.1.2由理想电路元件组成的电路称为理想电路模型,简称电路模型,如图1.1.3所示。
图1.1.3电路基本物理量一、 电流1 定义单位时间内流过导体截面积的电荷量定义为电流强度,用以衡量电流的大小。
电工技术中,常把电流强度简称为电流,用i 表示。
随时间而变化的电流定义为dt dqi =(1.1)式中q 为随时间t 变化的电荷量。
在电场力的作用下,电荷有规则的定向移动,形成了电流。
规定正电荷的方向为电流的实际方向。
当dtdq=常数,则称这种电流为恒定电流,简称直流。
用大写字母如U 、I 表示电压、电流为恒定量,不随时间变化,一般称作直流电压、直流电流。
小写字母u 、i 表示电压、电流随时间变化。
2 单位在国际单位制(SI )中,在1s 内通过导体横截面的电荷量为1C (库仑)时,其电流为1A (安培)。
3 方向电流的方向可用箭头表示,也可用字母顺序表示,见图1.1.4。
用双下标表示为i ab 。
电流的参考方向图1.1.6(a )中电流的参考方向与实际方向一致,i>0。
图1.1.6(b )中电流的参考方向与实际方向相反,i<0。
图1.1.6实际方向用虚线表示,参考方向用实线表示,以下同。
二、 电压1 定义电场力把单位正电荷从电场中的a 点移到b 点所作的功称为a 、b 间的电压,用u ab (U ab )表示。
dq dWu ab =(1.2)图1.1.4 图1.1.5习惯上把电位降低的方向作为电压的实际方向,可用+、-号表示,也可用字母的双下R ab u s+ --+ u ab标表示,有时也用箭头表示,见图1.1.5。
2 单位在国际单位制中,当电场力把1C (库仑)的正电荷从一点移到另一点所做的功为1J (焦耳),则这两间的电压为1V (伏特)。
有时把电路中任一点与参考点(规定电位能为零的点)之间的电压,也叫做该点的电位。
也就是该点对参考点所具有的电位能。
参考点的电位为零可用符号“⊥”表示。
电位的单位与电压相同,用V (伏特)。
电路中两点间的电压也可用两点间的电位差来表示。
b a ab u u u -=(1.3)电场中两点间的电压是不变的,电位随参考点(零点位点)选择的不同而不同。
3 电压的参考方向在图1.1.7(a )中电压参考方向与实际方向一致取正,u >0。
在图1.1.7(b )中电压参考方向与实际方向相反取负,u <0。
可见电流、电压都是代数量。
当电流的方向与电压方向选取一致,称为关联参考方向,见图1.1.8。
图1.1.7 图1.1.8当电流的方向与电压方向选取一致,称为关联参考方向,见图1.1.8。
图1.1.7 图1.1.83. 电动势非电场力即局外力把单位正电荷在电源内部由低电位b 端移到高电位a 端所做的功,称为电动势,用字母e (E )表示。
dq dW t e =)((1.4) 电动势的实际方向在电源内部从低电位指向高电位,单位与电压相同用V 表示。
在图1.1.9中,电压u ab 是电场力把单位正电荷由外电路从a 点移到b 点所作的功,由高电位指向低电位。
电动势是非电场力在电源内部把单位正电荷克服电场阻力,从b 点移到a 点所做的功。
图1.1.10所示的直流电源在没有与外电路连接的情况下,电动势与两端电压大小相等方向相反。
图1.1.9图1.1.10R u abie4. 电位在电路中任选一点为参考点,则某点到参考点的电压就称为该点(相对于参考点)的电位。
电位用符号V 表示。
参考点的选择是任意的。
参考的电位点规定为零。
所以,参考点又叫零电位点。
在图1.1.11(a )中,根据需要,如果选d 点为参考点,即V d =0V,则b 、c 点的电位为 V d =E 1=120V ,V c =E 2=72V(a)(b) (c)图1.1.11参考点与电位利用电位的概念,可将图1.1.11(b )所示电路,不画电源,图中各端只标以电压值即可。
如果选c 点为参考点,即V c =0V ,如图1.1.11(c )所示,此时d 、b 点的电位为V d =- E 2=-72V ,V b =- E 2+ E 1=72+120=48V当然,根据需要也可以选取a 点或b 点作为参考点。
显然,参考点选得不同,电路中各点相应的电位也不同。
但是参考点一经选定,则电路中各点的电位就被唯一地确定了。
所以,电路中某点电位的高低是相对的。
电路中任意两点电位之差称为电位差,又叫电压。
在图1.1.11(a )中,b 、c 两点间的电压为 U bc =V b -V c =120-72=48V (d 点为参考点) 在图1.1.11(c )中,b 、c 两点间的电压为 U bc =V b -V c =48-0=48V (c 点为参考点)由此可见,电路中两点间的电压值不会因选取不同的参考点而改变,电压是一个绝对量。
电位虽是对某一点而言,但实质上还是指两点间的电位差,只是其中一点(参考点)的电位预先指定为零而已。
5 功率电能量对时间的变化率,称为功率,也就是电场力在单位时间内所做的功dt dWp(1.5)在国际单位制中,功率的单位是瓦特(W )。
在图1.1.12中电阻两端的电压是U ,流过的电流是I ,是关联参考方向,则电阻吸收的功率为 P =UI电阻在t 时间内消耗的电能为 W =Pt图1.1.12我们平时所说消耗1度电就是当一段电路功率为1kw 时在1个小时内消耗的电能,即1kw•h。
元件两电压和流过的电流在关联参考方向下时,见图1.1.13。
P=UI>0,元件吸收功率。
P=UI<0,元件发出功率。
如果元件两端的电压和流过的电流在非关联参考方向下时,见图图1.1.14。
P=UI>0,元件发出功率。
P=UI<0,元件吸收功率。
图1.1.13 图1.1.14 图1.1.15对任一个电路元件,当流经元件的电流实际方向与元件两端电压的实际方向一致,元件吸收功率。
电流电压实际方向相反,元件发出功率。
例1.1 试判断图1.1.15(a)、(b)中元件是发出功率还是吸收功率。
解:在图1.1.15(a)中电压、电流是关联参考方向,且P=UI=10W>0,元件吸收功率。
在图1.1.15(b)中电压、电流是关联参考方向,且P=UI=-10W<0,元件发出功率。
欧姆定律、基尔霍夫定律欧姆定律和基尔霍夫定律是电路的基本定律,此二定律提示了电路基本物理量之间的关系,是电路分析计算的基础和依据。
一、欧姆定律(ohm’s Law )对一个电阻元件来说,其中流过的电流与其两端的电压成正比。
在图1.2.1所示的电流参考方向的情况下,可以表示为R U I =(1.11)或I U R =此为欧姆定律,它确定了电阻元件的I 与电压U 的关系。
电阻R 的单位是欧姆(Ω),简称欧。
电阻数值很大时,则以千欧(k Ω)或兆欧(M Ω)为单位,即1 K Ω=103Ω1 M Ω=106Ω 欧姆定律只适合于线性电阻电路的分析计算。
图1.2.1 欧姆定律二、基尔霍夫定律(Kirchhoff ’s Law ) 1. 支路、节点、回路 支路 通常情况下,通以相同的电流无分支的一段电路称为支路。
图1.2.2中有三条支路。
其中两条含电源的支路称为有源支路。
不含电源的支路称无源支路。
节点 三条或三条以上支路的连接点称为节点,图1.2.2中有两个节点a 、b 。
回路 电路中任一闭合路径称为回路,不含交叉支路的回路称为网孔,在图1.2.2中,回路有三个,网孔只有两个。
图1.2.22. 基尔霍夫电流定律(KCL )在电路中,任何时刻,对任一节点所有支路电流的代数和等于零。
即在电路中对任一节点,在任一时刻流进节点的电流等于流出该节点的电流。
∑=0i (1.12) 在图1.2.3中,假定流入a 节点电流取负,流出a 电流取正,有:―i1―i2+i3=0 在图1.2.2中,对节点a 有:-i 1+i 2+i 3=0(1.13)对节点b 有:-i 3-i 2+i 1=0 (1.14) 将式(1.12)两边乘以(-1),所得方程与式(1.13)完全相同,故在图1.2.2中只要对其中一个节点列电流方程。
此节点称为独立节点,当有n 个节点,n-1个节点是独立的。
在图1.2.4中:对结点a : -i 1-i ca +i ab =0 对结点b : -i 2-i ab +i bc =0 对结点c : -i 3-i bc +i ca =0 把上面3个方程式相加,得i 1+i 2+i 3=0图1.2.3 图1.2.4 得出在电路中对任一闭合面电流的代数和为零,即流进闭合面的电流等于流出闭合面的电流。
这是电流连续性的体现。
3. 基尔霍夫电压定律(KVL )在电路中任何时刻,在任一回路内所有支路电压的代数和等于零。
∑=0u (1.15)在图1.2.5中假定回路绕行方向顺时针有:012321=-+++S S R R R u u u u u (1.16) 元件上的电压方向与绕行方向一致取正,相反取负。