基本控制电路原理剖析

重庆能源职业学院

毕业设计（论文）

论文（设计）题目：基本控制电路及常用工业控制分析

班级：20132341

姓名：李伏洪

学号：20132341020

指导教师：裴子春

时间：2016 年 5 月日

摘要

本文主要讲，基本电路的概念。基本的物理量及在电路中用到的等效定理和基尔霍夫定律。介绍了，电路的连接方式：串联电路和并联电路，常用的铣床的电路分析和工作原理。

讲述了电磁和电磁感应原理。

关键词：基本电路、物理量、等效定理、基尔霍夫定律、工业分析。

目录

目录

摘要 (2)

一：基本控制电路 (5)

1：电路的基本概念 (5)

1.1：电路的功能 (5)

1.2实际电路与电路模型 (5)

二：电路的基本物理量 (5)

1：电流 (5)

2：电压 (6)

3;功率与能量 (6)

4;电阻元件与欧姆定律 (6)

4.1 电阻 (6)

4.2欧姆定律 (6)

三：基尔霍夫定律 (7)

3.1基尔霍夫定律分类 (7)

3.2基尔霍夫电流定律的定义 (7)

3.3基尔霍夫电压定律的定义 (7)

4等效电源定理 (7)

4.1戴维宁定理 (7)

5电路的连接(串连、并连、混连) (7)

5.1串联电路 (7)

5.2电源的并联 (8)

5.3混联电路 (8)

6电磁和电磁感应; (9)

6.1磁的基本知识 (9)

6.2电流的磁效应 (9)

6.3电磁感应 (9)

7.1 主电路分析 (10)

8参考文献 (11)

一：基本控制电路

1：电路的基本概念

1.1：电路的功能

大体上分为两类：一类是实现电能的传输和分配，二类是用来转换处理各种信号。

第一类是指电力的产生到消耗的过程，把电能从发电厂通过电网把电能送到用户(发输变配用)。

第二类是设计各种不同的电路，来完成如：整流,放大，滤波，变换，取样，记忆等各种预期的功能。

1.2实际电路与电路模型

1.2.1实际电路是由若干电器元件按应用的需要组合起来构成电流通路的整体。电路是由电源,负载，和转换环节三个部分组成。

电源：是将其他形式的能量转换成电能的装置。

负载：是统指用电设备的总称。

转换环节：起着传输，控制，分配电能的作用。

1.2.2：电路模型是将如电阻器，电容器，电感线圈，晶体管，变压器，运算放大器和电源设备当成理想元件，这些理想元件成为实际元件的模型。

二：电路的基本物理量

1：电流

电流的形成：导体中的自由电子在电场力的作用下作有规则定向运动就形成电流。

电流具备的条件;一是要有电位差，二是电路形成一个闭合的回路。

电流强度;电流的大小用电流强度来表示，电流强度用(I)来表示，I是指单位时间(t)内通过导体横截面的电荷量（Q）。

电流强度的单位是安用字母-A表示，常用单位有：千安（KA）,安（A），毫安（mA），微安（uA）1KA=1000A 1A=1000mA 1mA=1000uA

直流电流(恒定电流)的大小和方向不随时间的变化而变化，DC表示直流电。

2：电压

2.1.1 电压的形成:物体带电后具有一定的电位，在电路中任意两点之间的电位差，称为该两点的电压。

2.1.2电压的方向：一定是高电位指向低电位；且电位随参考点的变化而改变。 2.1.3电压的单位是--伏特用字母-U 表示，常用单位有千伏（kV ），伏（V ）， 毫伏(mV)， 微伏（uV ）换算是1KV=1000V 1V=1000mv 1mv=1000uv

3;功率与能量

3.1.1 功率（power ）是量度电路中能量的转换速率的一个物理量。电路在单位时间内所消耗的能量定义为瞬时功率，即 P=dW/dt 直流电路的瞬时功率为 P=UI

功率的单位是瓦【特】(W), 电能的单位是焦【耳】（J ）在生活和工程中还常用千瓦时（kW .h ）作电能的单位，1Kw .h)俗称为1度(电) 1kW .h=1000W*3600s=3.6MJ

电功率单位名称为 “瓦”或 “千瓦”,用符号 “W”或 “KW”表示;也可称 “马力. 1马力=736W 1KW = 1.36马力

4;电阻元件与欧姆定律

4.1 电阻

4.1.1电阻的定义: 自由电子在物体中移动受到其它电子的阻碍,对于这种

导电所表现的能力就叫电阻.

4.1.2电阻的单位是 “欧姆”,用字母 “R”表示. 4.1.3电阻的计算方式为: s

l R ρ

= 其中l 为导体长度,s 为截面积,ρ为材料电阻率 铜ρ=0.017铝ρ=0.028

4.2欧姆定律

4.2.1 欧姆定律是表示电压、电流、电阻三者关系的基本定律.

4.2.2部分电路欧姆定律: 电路中通过电阻的电流，与电阻两端所加的电压

成正比,与电阻成反比,称为部分欧姆定律.计算公式为 I

U

R =

U = IR 全电路欧姆定律: 在闭合电路中(包括电源),电路中的电流与电源的电动势成正比,与电路中负载电阻及电源内阻之和成反比,称全电路欧姆定律.计算公式为 0

r R E

I += 其中R 为外电阻,r 0为内电阻,E 为电动势

三：基尔霍夫定律

3.1基尔霍夫定律分类：，基尔霍夫电流定律（Kirchhoff ‘s Current Law KCL ）；基尔霍夫电压定律（Kirchhoff ’s V oltage Law KVL ） 3.1.1相关术语：(1)支路（branch ）:电路中每一个二端元件称为一条支路。(2)节点（node ）:两条或两条以上支路的连接点称为节点。(3)回路(loop):电路中由支路组成的任一闭通路称为回路。(4)网孔（mesh ）:平面电路中，回路内部不含其他支路的回路称为网孔。 3.2基尔霍夫电流定律的定义;在集总参数电路中，任一时刻，流出(或流入)任一节点或封闭面的各支路电流的代数和为零。或者说，任一节点，流入该节点的电流等于该节点的电流。电流定律的实质上是电荷守恒原理的体现。KCL 即适用于线性电路，也适用非线性电路。

3.3基尔霍夫电压定律的定义：在集总参数电路中，在任一时刻，沿任一回路巡行一周，各元件电压的代数和为零。

4等效电源定理

4.1戴维宁定理：任何线性有源二端网络N ，对其外部而言，都可以等效成一个戴维宁电源。该电源的电压值等于网络N 二端子间的开路电压U 0c,其串联的电阻Ro(称输出电阻或等效内阻)等于网络N 内部独立源为零时二端子间的等效电阻。

5电路的连接(串连、并连、混连)

5.1串联电路

电阻串联将电阻首尾依次相连,但电流只有一条通路的连接方法. 电路串联的特点为电流与总电流相等,即I = I 1 = I 2 = I 3… 总电压等于各电阻上电压之和,即 U = U 1 + U 2 + U 3… 总电阻等于负载电阻之和,即 R = R 1 + R 2 + R 3…