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直流电路的分析计算
点击: ,时间:2024-05-22 01:02

  与两端的电压及电阻三者的关系。其内容是:流过导体的电流强度与这段导体两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比。 I=U/R

  全电路是指含有电源的闭合电路。如下图所示,虚线框中的E代表电源电动势,r代表电源内电阻。电源内部的电路称为内电路,电源外部的电路称为外电路。

  全电路欧姆定律的内容是:全电路中的电流强度与电源的电动势成正比,与整个电路的电阻(内电路和外电路)成反比。 I=E/(R+r)

  故全电路欧姆定律又可叙述为:电源电动势在数值上等于闭合电路中的各部分电压之和。

  合上电路开关,使电源与负载接通,此时的电路称为通路,又叫闭合电路。电路中有电流通过负载,电路处于工作状态即负载状态。

  电路的电源断开或时,电路就处于开路状态即空载状态。此时外电路电阻无穷大,电路中没有电流,电源的端电压等于电动势,电源不输出电能,电路不工作。

  短路是指电路中不同电位的两点直接接通,即电源未经过负载而直接由导体接通的现象,接通处的电阻极低,一般可视为零,短路状态可能发生在电路的任何地方,但最严重的是电源短路。

  基尔霍夫定律是复杂电路分析计算的基本定律。下图所示是一个比较复杂的直流电路,虽然它的结构看起来简单,元件数很少,但由于R1、R2、R3之间既不是串联关系,也不是并联关系,无法用串、并联进行简化。

  对于复杂直流电路,直接用欧姆定律求解是不可能的,复杂电路的计算需用基尔霍夫定律。

  由一个或几个元件串联组成的无分支电路称为支路。同一支路中,各元件上流过的电流相等。上图中R1和E1构成一条支路,R3单独构成一条支路。

  电路中任一闭合路径称为回路。如上图中A-R1-E1-B-R3-A构成一个回路。

  不能再分的最简单的回路称为网孔。如上图中A-R1-E1-B-R3-A构成最简单不能再分的一个回路,称为网孔。

  又称节点电流定律。基尔霍夫第一定律是关于节点电流的,其内容是:电路中,流进任一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和。又可叙述为:电路中,任一节点处电流的代数和恒为零。

  基尔霍夫第一定律表明电路中电流的连续性,电荷在任一节点上既不能积累也不能消失。

  又称回路电压定律。基尔霍夫第二定律是关于回路电压的,其内容是:任一回路中,电动势的代数和恒等于各电阻上的电压降的代数和。如下图:

  故基尔霍夫第二定律又可叙述为:任一回路中,各元件上的电压降之代数和恒为零。

  支路电流法是求解复杂电路最基本的方法。解题思路是:以各支路电流为未知量,根据基尔霍夫定律,列出节点电流方程、回路电压方程,解方程组得到各支路电流。一般步骤如下:

  比较复杂的电路称为网络,若电路具有两个输出端,则称为二端网络。网络内有电源的称为有源二端网。如下图:

  有源二端网络相当于一个电源,可以简化为一个具有电动势E0和电阻Ri的等效电源。如下图所示:

  戴维南定理指出:任何一个线性有源二端网络对外电路来说,都可以用一个具有电动势E0和内电阻Ri的等效电源等值替代。电动势E0的值就等于有源二端网络两点间的开路电压,内阻Ri的值就等于网络内所有电源均不起作用时无源二端网络的等效电阻。

  1)戴维南定理只适用于线)根据戴维南定理求出的等效电源只是对外电路等效;

  3)将有源二端网络化为无源二端网络时,网络内的电动势短路,但内阻不能短路;




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