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知道电路

发布时间:2024-06-16 20:14:03

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2. 电路由什么组成

1.知道电路各组成部分的基本作用;知道常见的电路元件的符号;会画简单的电路图;知道短路及其危害。

2.通过实验培养学生初步的观察能力、分析、概括能力,应用物理知识分析、解决实际问题的能力。

3.通过对电路的观察,培养学生学习物理的兴趣;通过画电路图,培养学生良好的学习习惯和实事求是的科学态度。

知识要点:

1.电路是用导线把电源、用电器、开关等连接起来组成的电的路径。

电源:供电的器件(提供电能的器件)

用电器:利用电来工作的器件(消耗电能的器件)

开关:控制电路通断的器件

导线:用来连接电路,有传导电荷的作用

2.通路:电路接好后,闭合开关,处处相通的电路

开路(断路):开关未闭合,或电线断裂、接头松脱使线路在某处断开的电路。

短路:导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路。短路时,电流很大,电源和导线会因发热过多而被烧环。因此,在实验中电源的两极是不允许直接用导线连接的。

3.电路图:用规定的符号表示电路连接情况的图。 答案补充 1、串联电路:把元件逐个顺次连接起来组成的电路。如图,特点是:流过一个元件的电流同时也流过另一个。例如:节日里的小彩灯。

在串联电路中,闭合开关,两只灯泡同时发光,断开开关两只灯泡都熄灭,说明串联电路中的开关可以控制所有的用电器。

2、并联电路:把元件并列地连接起来组成的电路,如图,特点是:干路的电流在分支处分两部分,分别流过两个支路中的各个元件。
3、串联电路和并联电路的特点:
在串联电路中,由于电流的路径只有一条,所以,从电源正极流出的电流将依次逐个流过各个用电器,最后回到电源负极。因此在串联电路中,如果有一个用电器损坏或某一处断开, 整个电路将变成断路,电路就会无电流,所有用电器都将停止工作,所以在串联电路中,各个用电器互相牵连,要么全工作,要么全部停止工作。
在并联电路中,从电源正极流出的电流在分支处至少要分为两路,每一路都有电流流过,因此即使某一支路断开,由于另一支路仍会与干路构成通路。由此可见,在并联电路中,各个支路之间互不牵连。

3. 电路公式大全

1、电来源——开关—自—负载——导线 合起来就是一个基本电路的模式, 电路的计算公式是欧姆定律 U=I*R

2、串联电路 P(电功率)U(电压)I(电流)W(电功)R(电阻)T(时间)电流处处相等 I1=I2=I 总电压等于各用电器两端电压之和 U=U1+U2 。

3、总电阻等于各电阻之和 R=R1+R2 U1:U2=R1:R2 P=P1+P2

4、总电功等于各电功之和 W=W1+W2 W1:W2=R1:R2=U1:U2 P1:P2=R1:R2=U1:U2

5、总功率等于各功率之和 P=P1+P2

6、并联电路:总电流等于各处电流之和 I=I1+I2

4. 初三物理《了解电路》知识点

知识点一、电荷

1、带了电(荷):摩擦过的物体能够吸引轻小物体,我们就说物体带了电。

2、自然界只存在两种电荷,规定:用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷为 正 电荷;毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷为 负 电荷

3、电荷间的相互作用的规律:同种电荷相互排斥 ,异种电荷相互吸引。

4、使物体带电的方法:

原因:不同物质原子核束缚电子的本领不同, 电子从一个物体转移到另一个物体上,

得到电子的物体就带_负电荷_,失去电子的物体就带正电荷。

实质:不是产生了电,而是电子在物体之间的_转移_。

—→ 电能

②接触带电:物体和带电体接触带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。

5、验电器是检验物体是否带电的仪器,它是根据同种电荷相互排斥的原理制成的。

6。检验物体是否带电的方法:①看能否吸引轻小物体;②用验电器。

知识点二、电路

1、电路定义:用导线把电源、用电器、开关连接起来组成的电流通路。

2、三种电路:(1)通路;

(2)开路;

(3)短路:电源两端或用电器两端直接用导线连接起来。

①电源短路:电路中有很大的电流,可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮,很容易引起火灾;

②用电器短路(部分电路短路):用电器(或部分电路)两端直接用导线连接,该用电器(或部分电路)不能工作,没有电流通过该用电器(或部分电路)。

3、电路图:用规定的符号表示电路连接的图叫做电路图。

4、连接方式:串联电路和并联电路

(1)串联电路:电路中电流只有一条通路,切断任何一个元件整个电路均不工作,各个用电器相互影响,只需一个开关。

(2)并联电路:电路中电流有多条通路,各支路用电器独立工作相互不影响,干路上的开关控制总电路,各支路上的开关控制各个支路。

5、识别电路串、并联的常用方法:(选择合适的方法熟练掌握)

①电流分析法:在识别电路时,电流:电源正极→各用电器→电源负极,若途中不分流用电器串联;若电流在某一处分流,每条支路只有一个用电器,这些用电器并联。

②断开法:去掉任意一个用电器,若另一个用电器也不工作,则这两个用电器串联;若另一个用电器不受影响仍然工作则这两个用电器为并联。

知识点三、电流

1、形成:电荷的定向移动形成电流。(注:该处电荷是自由电荷。对金属来讲是自由电子定向移动形成电流;对酸、碱、盐的水溶液来讲,正负离子定向移动形成电流。)

2、方向的规定:把_正电荷_定向移动的方向规定为电流的方向。(注:在电源外部,电流的方向从电源的正极到负极。电流的方向与自由电子定向移动的方向相反)

3、获得持续电流的条件: 电路中有电源和电路为通路

4、电流的三种效应:电流的热效应(如白炽灯,电饭锅等);电流的磁效应,(如电铃、电磁铁等);电流的 效应(如电解、电镀等)。

5、电流的定义:每秒通过导体任一横截面的`电荷的量(电荷量( Q):电荷的多少叫电荷量。 单位:库仑(C))。

(说明:电流只与电荷量、通电时间有关,与导线的粗细,即横截面积的大小无关。)

6、电流的公式:I=Q/t

(I表示电流,单位是: A ;Q表示:电荷量,单位是: C ;t表示时间,单位是: s )

7、单位:1、国际单位:安 A 2、常用单位:A 、μA

3、换算关系:1A=1000A 1A=1000μA

8、测量工具:电流表,符号:

观察:量程、分度值、零刻度。

使用时规则:① 电流表要串联在电路中; ② 电流从电流表的“+”接线柱流入,“—”接线柱流出,否则指针反偏; ③被测电流不要超过电流表的量程;

④ 绝对不允许不经用电器直接把电流表连到电源两极上,原因电流表相当于一根导线。实验室中常用的电流表有两个量程:

① 0~0。6 安, 每小格表示的电流值是 0。02 安; ② ②0~3 安,每小格表示的电流值是0。1 安。

知识点四、电压

1、电压的作用:电压是形成电流的原因:电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。电源是提供电压的装置。

2、电压的单位:国际单位:伏( V ) ; 常用单位:V V 、μV 换算关系:1v=1000V 1V=1000 V 1 V=1000μV

(一节干电池1。5V ; 一节蓄电池 2V; 家庭电压220V ; 安全电压不高于36V)

3、电压测量工具:电压表

(1)、读数时,看清接线柱上标的量程,每大格、每小格电压值

(2)、使用规则:

①电压表并联在电路中。

②电流从电压表的“+”接线柱流入,“—”接线柱流出。否则指针会反偏。

③被测电压不要超过电压表的最大量程。实验室中常用的电压表有两个量程:①0~3 伏,每小格表示的电压值是 0。1 伏; ②0~15 伏,每小格表示的电压值是 0。5 伏。 5.熟记的电压值: ①1 节干电池的电压 1。5 伏; 节铅蓄电池电压是 2 伏; ②1 ③家庭照明电压为 220 伏; ④对人体安全的电压是:不高于 36 伏;⑤工业电压 380 伏。

5. 电路原理

电路,顾名思义就是指由基本元件组成的电流通路,它主要有两个功能:一个是处理能量,包括能量的产生、传输、分配和使用等;另一个是处理电信号,包括信号的获取、放大、滤波等。

电路的基本变量电压、电流、电荷、磁链,四个基本变量之间又两两构成四个二端基本元件——电阻(U-I)、电容(Q-U)、电感(Ψ-I)、忆阻器(Ψ-Q)。根据电路中的激励和响应是否呈线性关系,电路可分为线性电路和非线性电路;根据电路是否含有储能元件(电感和电容),电路分为电阻电路和动态电路(动态电路研究其暂态过程和稳态过程)。如果电流的参考方向是从电压的参考方向的正号流入,则说明电压和电流具有关联参考方向,否则说明电压和电流具有非关联参考方向。如果元件的U和I参考方向关联,则得到的P=UI为吸收功率;如果元件的U和I参考方向非关联,则得到的P=UI为发出功率;所以一般设电阻U I关联参考方向,电源的U I非关联参考方向。

电路的基本元件包括电阻、电容、电感、独立源、受控源、二极管、理想变压器等等。电阻R根据激励与响应的关系分为线性电阻和非线性电阻,元件约束R=UI;电容C以电场形式储存能量,具有储存电荷的能力,元件约束Q=CU;电感L以磁场形式储存能量,具有储存磁链的能力,元件约束Ψ=LI;独立源分为独立电压源(提供恒定电压,U-I曲线为平行于I轴的直线)和独立电流源(提供恒定电流,U-I曲线为平行于U轴的直线);受控源根据控制量和受控量的不同分为压控电压源、压控电流源、流控电压源、流控电流源;二极管只能通过正向电流而不能通过反向电流;变压器是利用线圈的互感原理,而理想变压器一种耦合系数为1,L1、L2、M都无穷大的变压器。

电路受到两类约束——元件约束和拓扑约束,元件约束与电路元件的自身性质有关,拓扑约束与电路元件无关,只与电路的结构有关。说到拓扑约束就不得不提到基尔霍夫定律,基尔霍夫定律是整个电路理论的基础,它主要包括两个部分——KCL和KVL,狭义KCL指对于电路的任一个节点而言,流入该节点的电流和一定等于流出该节点的电流和,广义KCL指对于任何一个子电路而言,流入的电流和也一定等于流出的电流和;狭义KVL指对于电路的任一个回路而言,其电压降的代数和为零,广义KVL指对于电路中的任一个节点到另一个任一节点,其电压降始终相等,与路径无关。对于一个电路,它有b个电路元件,n个节点,则一定会有b-n+1个独立回路,则一定会有b个元件约束方程,n-1个KCL方程,b-n+1个KVL方程,一共会出现2b个独立方程,这就是电路求解的著名的“2b”法。

电阻和电源是可以实现等效变换的,所谓的等效变换并非替换,而是指两者的UI特性一致,等效变换制后对整个电路的分析没有影响。电阻的等效变换:①电阻的串并联,电阻串联起到分压的作用,Req=R1+R2,电阻并联起到分流的作用,Req= R1xR2/(R1+R2)。②平衡电桥,当电阻呈现“H”连接,如果两个斜向电阻的乘积相等则流经中间电阻的电流为零。③Y-△变换,各个相上的电阻均相等,则连接成“Y”形的电阻和连接成“△”形的电阻可以相互转换,Y→△,各电阻乘以3,反之,各电阻除以3。④加流求压和加压求流,对于含有受控源和电阻的一端口网络,可以虚拟一个端口电压(或端口电流),然后用端口电压(或端口电流)表示出端口电流(或端口电压),比值则为等效电阻(或等效电导)。电源的等效变换:两个独立电压源串联为两者相加之和,独立电压源与任何元件并联都等于独立电压源本身,两个独立电压源除非电压相等,否则不能并联;两个独立电流源并联为两者相加之和,独立电流源与任何元件串联都等于独立电流源本身,两个独立电流源除非电流相等,否则不能串联。独立电压源的实际模型为电压源和其内阻串联,独立电流源的实际模型为电流源和其内阻的并联,独立电压源等效转换为独立电流源时,内阻由串联改为并联,大小不变,转换的独立电流源电流为独立电压源电压除以内阻阻值,电流方向不变,独立电流源等效转换为独立电压源时,则反之。

对一个网络而言,其中的两个接线端,电流大小相等,方向相反,则成为一个端口。一端口网络即具有一个端口的网络,比如上面可以等效变换的电阻和独立源等单个元件;二端口网络即具有两个端口的网络,运算放大器和MOSFET都属于二端口网络。二端口网络的参数有输入端输入电阻Ri,输出端输出电阻Ro,还有R参数(用I1、I2表示U1、U2,互易时R12=R21,对称时R12=R21且R11=R22)、G参数(用U1、U2表示I1、I2,互易时G12=G21,对称时G12=G21且G11=G22)、T参数(用U2、-I2表示U1、I1,互易时T11T22- T12T21,对称时T11T22- T12T21且T11=T22)。互易二端口指将二端口网络的激励和响应交换位置后,响应不变。对称二端口指从二端口网络的任何一侧看入,激励在本侧和对侧引起的相应都是一样的。二端口的连接方式有级联(T=T1T2)、并联(G=G1+G2)、串联(R=R1+R2)。

运算放大器是一个集成电路,首先它的作用是放大信号,利用其信号放大的特性又可;以构成信号运算的功能,因此称之为“运算放大器”。运算放大器有三个工作区:负向饱和区:Uo=—Usat,线性区:Uo=Aud,正向饱和区:Uo=Usat,其中A是运算放大器的(开环)放大倍数。运放的输入电阻为Ri,输出电阻为Ro,理想的运放满足Ri→∞,为MΩ量级,Ro→0,为10Ω量级,A为∞,理想的运放满足输入端的“虚短”和“虚断”,但鉴于放大倍数非常大,而输出电压Uo又是一个有限值,所以要求输入电压ud非常小,这是非常不经济的,因此引入负反馈。反相输入端供电Us,反相输入端电阻为R1(为KΩ量级),负反馈电阻为Rf(为KΩ量级),可以实现Uo=-Rf/R1Xus,这就是反相比例放大器。此外,运用运放还可以构成正向比例放大器、加法器、减法器、微分器、积分器。

MOSFET,即金属氧化物半导体场效应晶体管。MOSFET有三个极:G极为栅极、D极为源极、S极为漏极,A为(开环)放大倍数。MOSEF有三个工作区:①截止区:UGS UDS,DS为为电阻Ron。用MOSFET可以构成逻辑门电路——是门(缓冲器)和非门(反相器)、与非门和与门、或非门和或门。

分析电路的一般方法有两种——节点电压法和回路电流法。对于一个有b个元件、n个节点、b-n+1个独立回路而言,节点电压法的核心是以节点电压为变量表示支路电流,进而列写出n-1个KCL独立方程,形式为(1/R1+1/R2)U1-1/R2U2=Is1+Is2。等式左边(1/R1+1/R2)表示自电导;1/R2表示互电导,即公共电导,取负号;等式右边Is1+Is2表示流入该节点的电流源的和。回路电流法的核心是对每一个独立回路设置一个虚拟的回路电流,以回路电流为变量,表示出支路电压进而列写出b-n+1个KVL独立方程,形式为R1I11+ R2(I11-I12)= Us1+Us2。等式左边R1表示自电阻,R2表示互电阻,即公共电阻,当I11和I12同向取正号,反向取负号,等式右边为沿回路电流方向的电源的电压升。

电路有三种比较常用的定理——叠加定理、戴维南定理、替代定理。叠加定理适用于线性电路,各独立源共同作用时在任一支路的电流(或两点间的电压)等于各独立源分别作用于该支路的电流(或两点间的电压)的代数和,由叠加定理推导出的齐性定理,即对于线性电路,电路中所有的独立源变化K倍,各支路的电流(或两点间的电压)也变化K倍。戴维南定理对于任何线性电阻、线性受控源、独立电源组成的一端口网络都可以等效为一个理想电压源U0和电阻Req的串联电路,其中U0为一端口网络的开路电压,电阻Req为独立源置零(独立电压源开路,独立电流源短路)时的等效电阻。替代定理适用于线性电路和非线性电路,即对于一个两端电压为U,电流为I的支路而言,可以用一个电压为U的独立电压源替代,也可以用一个电流为I的独立电流源替代。

对于非线性电阻电路而言,我们一般研究有唯一解的电路,即电阻是单向递增的。非线性电阻有两部分组成,一部分为静态电阻,这一段Rs= U0/I0,(U0I0)即为工作点,另一部分为动态电阻,这一段Rd=△U/△I|(U0I0)。对于非线性电路一般使用的方法有解析法(通过大量的数学计算)、图解法(当电路中只有一非线性电阻时,将非线性电阻以外的电路进行戴维南等效,画出其UI曲线,再画出非线性电阻的UI曲线,两线的交点即为工作点)、分段线性解法(把非线性电阻的非线性UI曲线分成不同的线性阶段,通过分阶段假设和验证,求出工作点)。对于非线性电路而言还有一种比较特殊的电路,即电路激励中含有小信号,分析的方法是小信号分析法,就是把激励分为大信号(即直流稳定信号)和小信号,分别求出大信号和小信号单独作用下的电路响应,然后得到响应和。求解步骤如下:忽略小信号,用解析法、图解法、分段线性法求解出工作点,然后忽略大信号,求小信号激励下的电路响应,元件的小信号模型为:非线性电阻为工作点下的动态电阻,非线性受控源为原来的非线性控制函数在工作点处线性化的值。对MOSFET施加小信号激励可以实现放大器的作用。

无论是线性电阻电路或者是非线性电阻电路都是电阻电路,电路中还有一个重要的家族就是动态电路。动态电路即还有储能元件的电路,主要指电容和电感。电路发生变化,即换路时,电阻的电压和电流发生突变;电容具有储能的作用,电压不发生突变;电感具有储能的作用,电流不发生突变。根据电容和电感的这一特性,总结出了换路定律,即Uc(0-)=Uc(0+), il(0-)=il(0+),这里有一个大前提即电容的电流和电感的电压为有限值。同时,电容的UI关系如下:I=C/dt;电感的UI关系如下:U=LdI/dt。对于动态电路而言,根据换路定律和电容电感的UI关系,我们就可以列写出非齐次一阶常系数常微分方程,方程的解为特解+通解。动态电路的响应由两部分组成——强制响应和自由响应,强制响应就是外加激励在电路中产生的响应,对应着一阶常系数常微分方程中的特解,也是电路达到稳态时的稳态响应;自由响应对应着一阶常系数常微分方程中的通解。对一阶常系数常微分方程的分析发现,电容的形式为Uc=US+(U0-US)e-t/τ,ic=Cc/dt,U0初始电压,US稳态电压,τ为RC;电感的形式为iL=iS+(i0-iS)e-R/τ,UL=LdiL/dt,i0初始电压,iS稳态电压,τ为L/R。以此可见,对于电容只需要知道初始电压U0,稳态电压US,τ(RC);对于电感只需要知道初始电压i0,稳态电压iS,τ(L/R);因此又叫三要素法。电路的响应又可以分为零状态响应和零输入响应,零输入响应即没有外加激励,仅由动态元件的初始储能引起的响应,零状态响应即动态元件的初始储能为零,外加激励下引起的响应。对于零状态响应有两种比较特殊的外加激励——单位阶跃函数ε(t)和单位冲激函数δ(t),其对应的零状态响应分别为s(t)、h(t),其中δ(t)=dε(t)/t,f(x)δ(t)=f(0)。因为有单位冲激函数的存在,电容的电流和电感的电压不为有限值,换路定律的前提不存在,故电容的电压和电感的电流在换路时发生了跳变。对于一个函数f(x)激励的电路而言,其对应的零状态响应为r(t)=∫f(τ)h(t-τ)dτ。利用一阶电路(含有一种储能元件的电路)的应用有①传输延迟:利用两个MOSFET构成的逻辑门,因为有寄生电容的存在,形成的缓冲器具有传输延迟效果。②在负反馈的运放,在反相输入端加入电容,形成积分器;在反馈线路上加入电容,形成微分器。此外还有滞回比较器、脉冲发生器、整流器、降压斩波器。

含有两种储能元件的电路,求解时就需要列写出二阶常系数常微分方程,其特解为强制分量,通解为自由分量,求通解时,若电路特征方程的特征根为两个不等实根P1、P2,则电路处于过阻尼的状态,电路为无震荡衰减,其通解为A1ep1t+A2ep2t;若电路特征方程的特征根为两个相等的实根P,则电路为临界阻尼,电路为无震荡衰减,其通解为(A1+ A2t)ept;若电路特征方程的特征根为两个共轭复根P1、P2,则电路为欠阻尼,电路为震荡衰减,α=R/2L,ωd=√ ̄[1/(LR)-α2]。其通解为ke-αtsin(ωdt+Ψ)。利用二阶电路的应用有汽车点火器、脉冲电源、升压斩波器(利用占空比的不同)。

以上研究的电阻电路和动态电路都是基于外加激励为直流的情况下,接下来我们看一下当外加激励为交流的情况下的电路分析。在交流电源中,正弦交流电源是最为常见的一种,正弦函数Asin(ωt+Ψ),A为幅值;ω为角速度,表征频率;Ψ为相位。正弦量相加减、积分和求导的过程中,其始终都是一个频率相等的正弦量,故引入相量来表示正弦量,对于正弦量Asin(ωt+Ψ),可以用相量B∠Ψ,其中B为正弦量的有效值,也就是模,Ψ代表初相位。相量有两种表示方法:①直角坐标表示形式:a+jb;②极坐标表示形式:c∠Ψ,两种形式的相互转换关系为:a=CcosΨ,b=CsinΨ;c2=a2+b2,Ψ=arctan(b/a)。一旦用相量表示正弦量后,就可以重新观察元件特性的相量形式。对于电感而言,相量U=jωL乘以相量I;对于电容而言,相量I=1/(jωC)乘以相量U,j表示旋转因子,一个j表示逆时针旋转90度。把相量的逻辑代入到基尔霍夫定律中就可以得到阻碍电流的复阻抗(电阻+电抗,电抗包括容抗和感抗),导通电流的复导纳(电导+电纳,电纳包括容纳和感纳)。电路的电压为Usin(ωt),电流为Isin(ωt-Ψ),其中Ψ为电流落后电压的相位,有功功率为P=UIcosΨ,cosΨ被称为功率因数,有功功率其实也就是电路消耗在电阻上的功率;无功功率为Q=UIsinΨ,无功功率是指电感或电容等储能元件与外电路发生的功率交换,电感是始终吸收功率的,而电容是始终发出功率的,故具有“互补”的作用,这种性质常被用来调整功率因数,被称为无功补偿。视在功率是S=√ ̄(P2+Q2),与有功功率和无功功率始终守恒不同,视在功率一般是不守恒的。

动态电路的电压和电流会随着激励的频率改变而变化,这叫做动态电路的频率特性,主要包括幅频特性和相频特性。将正弦电压源Us、电阻R、电容C串联,以相量Us为输入电压,以电阻R上的电压为输出电压,则Uo=jωCR/(1+ jωCR)Us,当ω→∞时,输出电压等于输入电压,当ω→0时,输出电压为零,这就是电容的隔直通交,这也就是高通滤波器,与微分器的原理一致;如果以电容C上的电压为输出电压,则Uo=1/(1+ jωCR)Us,当ω→∞时,输出电压等于零,当ω→0时,输出电压等于输入电压,这就是低通滤波器,与积分器的原理一致。将正弦电压源Us、电阻R、电容C、电感L串联,以相量Us为输入电压,以电阻R上的电压为输出电压,可以实现带通滤波器,与高通、低通滤波器不同,带通滤波器具有两个截止频率,两个截止频率的差值就是带宽。利用频率特性制成的全通滤波器,则是相频特性,只移动相位。

电路中会出现谐振的情况,所谓谐振就是指端口的电压和电流同相位,此时端口的入端电阻等效阻抗为纯阻性。RLC串联时,发生谐振,电抗为零,即jωL+1/(jωC)=0,则ω0=√ ̄(1/LC),此时电感上的电压和电容上的电压大小相等,相位差180度,方向相反,同时电感电压和电容电压发生放大,所以串联谐振又被称为电压谐振,其电抗频率(Xω)曲线为过(ω00)的单向递增曲线;RLC并联时,发生谐振,电纳为零,即1/(jωL)+jωC=0,则ω0=√ ̄(1/LC),此时电感上的电流和电容上的电流大小相等,相位差180度,方向相反,同时电感电流和电容电流发生放大,所以并联谐振又被称为电流谐振,其电抗频率(Xω)曲线是关于x=ω0的双曲线,当ω<ω0,X>0,电路呈感性,当ω>ω0,X<0,电路呈容性。RLC串联时,电感或电容的电压与电阻电压的比值就是品质因数,品质因数表征了信号放大的能力,品质因数越高,信号放大能量越强;品质因数还表征了能量效率,因为品质因数也可以看作是谐振时电路储存的总能量除以周期内电路消耗的能量,品质因数越高,储存能量越强;品质因数也表征了电路的选择性,品质因数越高,幅频特性越尖锐,选择性越高。当电路呈感性时,需要加入电容来补偿,当电路呈容性时,需要加入电感来补偿。

两个邻近的电感线圈,通过其中一个线圈的电流所产生的磁链不仅与自身交链,还和邻近的线圈交链,这就是互感。相互之间有一个互感系数M,耦合系数K=M/√ ̄(L1L2)。为了更好地判断线圈电压,设置了同名端,对于两个线圈而言,有这样的一对端钮,当电流分别从这两个端钮中流入各自线圈时,它们产生的自感磁通、互感磁通都是相互加强的,则称这一对端钮为同名端。我们可以通过串联、并联和具有一个公共端的两线圈实现等效去耦。变压器正是利用了互感的原理,有三种变压器,分别是空心变压器、全耦合变压器和理想变压器,空心变压器是指以不导磁的材料作为芯柱的变压器,原边和副边具有绕线电阻R。全耦合变压器是指在空心变压器的基础上,忽略原边和副边的绕线电阻R,耦合系数K=1,也就是M=√ ̄(L1L2),可以得到U1/ U2=n,n=√ ̄(L1/L2),I1= U1/(jωL1)-1/n I2,n被称为之全耦合变压器的变比,等于原副线圈的匝数比。理想变压器是在全耦合变压器的基础上,L1、L2、M均为无穷大,则得到:U1/ U2=n,I1= -1/n I2。只需要知道n即可。利用变压器的应用有中间抽头变压器构成的全波整流器,中间抽头变压器实现的电话线路的二-四线转换。

同电阻的“Y-△”变换一样,三相电源也有Y-△的区分,Y三相电源为三相四线(中间为中性线),△三相电源为三相三线,不过其中每个相电压大小相等,相位相互落后120度。Y电源连接,线电压=√ ̄3相电压,线电流=相电流;△电源连接,线电压=相电压,线电流=√ ̄3相电流,分析三相电路时,把电源转换为Y三相电源,把负载转化为Y三相负载,求解单一相等效电路,根据对称性求出其他两相。

最后对于周期性的非正弦激励下的电路,可以利用傅里叶级数进行分析,但是使用的基本方法是与上面一致的。

6. 电路的基本知识

电路的基本知识如下:

1、有两种类型的电信号,即交流电(AC)和直流电(DC)。在交流电的作用下,电流在整个电路中的流动方向不断变化。您甚至可以说这是交替的方向。

2、反转速率以赫兹为单位,即每秒的反转次数。因此,当他们说美国电源为60 Hz时,它们的意思是每秒反派基袭转120次(每个周期两次)。

5、电也可以根据电阻和瓦特来定义。在下一步中,我们将稍微讨论阻力,但是我不会深入探讨瓦特。当您深入研究电子产品时,会遇到具有瓦特额定值的组件。

6、切勿超过组件的额定功率,这一点很重要,但是幸运的是,可以通过将电源的电压和电流相乘轻松地计算出直流电源的功率。

7. 关于电路的知识

1. 电路基础知识 --电路
电路---是指由金属导线和电气以及电子部件组成的导电回路,称其为电路。直流电通过的电路称为“直流电路”;交流电通过的电路称为“交流电路”。
电路的组成---电路由电源、负载、连接导线和辅助设备四大部分组成。电源提供电能的设备。电源的功能是把非电能转变成电能。负载在电路中使用电能的各种设备统称为负载。负载的功能是把电能转变为其他形式能。导线连接导线用来把电源、负载和其他辅助设备连接成一个闭合回路,起着传输电能的作用。辅助设备用来实现对电路的控制、分配、保护及测量等作用。
电路的作用---实现电能的传输、分配与转换;实现信号的传递与处理。
电路模型- -在电路分析中,为了方便于对实际电气装置的分析研究,通常在一定条件下需要对实际电路采用模型化处理,即用抽象的理想电路元件及其组合近似的代替实际的器件,从而构成了与实际电路相对应的电路模型。
2. 电路基础知识 –电流
电流--是指单位时间内通过导体横截面的电荷量。电流的大小称为电流强度,是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量。电流分直流和交流两种,电流的方向不随时间的变化的叫做直流,电流的大小和方向随时间变化的叫交流。
电流单位及换算--单位是安培,简称“安”,符号“A”。
1A= mA= uA= nA= pA
电流是一个有方向的物理量,仅指出大小是不够的,规定以正电荷移动的方向为电流的真实方向。列写电路方程时,电压、电流的正、负是以电流图上预先假定的参考方向为依据的,若计算结果为正值,说明电压、电流的真实方向与参考方向相符,否则相反。
3. 电路基础知识 –电压、电动势
电压----也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。需要指出的是,“电压”一词一般只用于电路当中,“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。
电压的单位----在国际单位制中的主单位是伏特,简称伏,用符号V表示。伏特等于对每1库仑的电荷做了1焦耳的功,即1 V = 1 J/C。
电动势(E)----表示电源特征的一个物理量,电源中非静电力对电荷作功的能力,称为电动势,在数值上等于非静电力把单位正电荷从电源低电位端b经电源内部移到高电位端a所作的功。
电动势的大小----等于非静电力把单位正电荷从电源的负极,经过电源内部移到电源正极所作的功。
电路的基本元素是元件,电路元件是实际器件的理想化物理模型,应有严格的定义。电路中研究的全部为集总元件,电路元件的端子数目可分为二端、三端、四端元件等。电路中最基本的几个元件是电阻、电容和电感。下面我们依次简单介绍一下这几种基本元件。
5. 电路基础知识 --电阻、电容和电感
电阻----英文名称为Resistance,缩写为R,它是导体的一种基本性质,与导体的尺寸、材料、温度有关。导体的横截面积,材料,长度可改变导体电阻的大小,有时温度也同样可以影响其大小。电阻的主要物理特征是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。
电容----指的是在给定电位差下的电荷储藏量;记为C,国际单位是法拉(F)。电容也是电容器的俗称。电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量,叫做电容器的电容。
电感----是用绝缘导线绕制而成的电磁感应元件,也是电子电路中常用的元器件之一。电感是用漆包线、纱包线或塑皮线等在绝缘骨架或磁心、铁心上绕制成的一组串联的同轴线匝,它在电路中用字母“L”表示,主要作用是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路。

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