直流电路内容讲解思维导图

U145691902

2023-09-21

浏览量: 96

直流电路

电路知识

电工学知识

直流电路的属性，电功率，支路电流法等内容详解

树图思维导图提供《直流电路内容讲解》在线思维导图免费制作，点击“编辑”按钮，可对《直流电路内容讲解》进行在线思维导图编辑，本思维导图属于思维导图模板主题，文件编号是：f9400227e41aeeef419691539b9e963d

思维导图大纲

电路的作用、组成、分类

电路的作用

能量的输送和转换

信号的传输和处理

从电源来看:电源本身的电流通路称为内电路，电源以外的电流通路称为外电路。

电路的组成

电源:将非电形态的能量转换为电能

负载:将电能转换为非电形态的能量

导线:起沟通电路和输送电能的作用。

辅助设备:控制电器、保障安全等作用。

电路的分类

从电源来看:电源本身的电流通路称为内电路，电源以外的电流通路称为外电路。

当电路中的电流是不随时间变化的直流电流时，这种电路称为直流电路。当电路中的电流是随时间按正弦规律变化的交流电流时，这种电路称为交流电路。

电路也称为网络，按与外部连接的端子数目可分为二端、三端、四端网络等。

内部不含有电源称为无源网络;内部含有电源称为有源网路

电路的状态

通路当电源与负载接通，电路中有了电流及能量的输送和转换。电路的这一状态称为通路。

通路时，电源向负载输出电功率，电源这时的状态称为有载或称电源处于负载状态。

开路当某一部分电路与电源断开，该部分电路中没有电流，亦无能量的输送和转换，这部分电路所处的状态称为开路。

电源既不产生也不输出电功率，电源这时的状态称为空载。开路的特点: 开路处的电流等于零开路处的电压应视电路情况而定

短路当某一部分电路的两端用电阻可以忽略不计的导线或开关连接起来，使得该部分电路中的电流全部被导线或开关所旁路，这一部分电路所处的状态称为短路或短接。

短路的特点:短路处的电压等于零短路处的电流应视电路情况而定电源产生的功率全部消耗在内阻上

电路中的参考方向

电流

含义：带电粒子有规则的定向移动形成电流。

电流强度:单位时间内通过导体横截面的电荷量。

电流的实际方向:正电荷运动的方向

电压

电位电场力将单位正电荷从电路的某一点移至参考点时所消耗的电能。

含义：单位正电荷在电场力的作用下从A点移动到B点时所消耗的电能。即AB两点间的电位差。

电压的实际方向: 电位降低的方向。

关联参考方向

对同一元件来说，当电流与电压参考方向一致时，即电流从电压的“+”极流入经过元件，从“-”极流出该元件，则称二者取关联参考方向。

电功率

含义：单位时间内电场力所做的功。(单位时间内转换的电能)

子电路吸收或发出功率的判断

u,i取关联参考方向 P>O 吸收功率(消耗电能) P<0发出功率(产生电能)

u,i取非关联参考方向 P>O 发出功率(产生电能) P<0吸收功率(消耗电能)

理想电路元件

只考虑元件工作时主要的电磁性能，忽略次要的电磁性能的设备。

特点:组成电路模型的最小单元;具有确定的电磁性质和精确的数学定义。

典型理想电路元件

电源类:干电池、发电机等设备可等效为电源

耗能元件:白炽灯、电炉等设备可等效为电阻元件

储能元件:储存磁场能量的设备可等效为电感元件

储存电场能量的设备可等效为电容元件

理想电压源

定义:其两端电压总能保持定值，其值与流过它的电流/无关的元件叫作理想电压源，也称为恒压源，它提供的固定电压称为源电压。

理想电压源的电压、电流关系

电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关;与流经它的电流方向、大小无关

通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。

理想电流源

定义:其输出电流总能保持定值，其值与它两端的电压u无关的元件叫理想电流源，也称为恒流源，它提供的固定电流称为源电流

理想电流源的电压、电流关系

电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无关;与它两端电压方向、大小无关。

电流源的功率当u>0，p>0，发出功率，起电源作用。当u<o，p<o，吸收功率，以负载出现。

理想无源元件

电阻元件:对电流呈现阻力的元件

线性电阻元件:任何时刻端电压与电流成正比的电阻元件。

电阻元件在任何时刻总是吸收功率，消耗电能的。

能量:从t到t电阻消耗的能量

电阻的开路与短路

开路 i=0 u≠0 R=0

短路 i≠0 u=0 R=0

基尔霍夫定律

基尔霍夫电流定律

任意时刻，对任意结点流入(或流出)该结点电流的代数和等于零。

注：①KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任意结点处的反映; ② KCL是对结点处支路电流加的约束，与支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关; ③ KCL方程是按电流参考方向列写的，与电流实际方向无关。

基尔霍夫电压定律(KVL)

任一时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。

注：①KVL的实质反映了电路遵从能量守恒定律; ② KVL是对回路中的支路电压加的约束，与回路各支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关; ③ KVL方程是按电压参考方向列写，与电压实际方向无关。

支路电流法

步骤 (1)标定各支路电流(电压)的参考方向;(2) 选定(n-1)个节点，列写其KCL方程; (3) 选定b-(n-1)个独立回路，列写其KVL方程;元件特性代入∑Ri=∑Usk(4) 求解上述方程，得到b个支路电流; (5)进一步计算支路电压和进行其它分析。

叠加定理

在线性电路中，任一支路的电流(或电压)可以看成是电路中每一个独立电源单独作用于电路时，在该支路产生的电流(或电压)的代数和。

注：1)叠加定理只适用于线性电路。 2)一个电源作用，其余电源为零: 电压源为零一短路。电流源为零一开路。 3)u,i叠加时要注意各分量的参考方向。 4)功率不能叠加(功率为电压和电流的乘积，是平方关系，不是线性关系)。

等效电源定理

戴维宁定理

任何一个线性含源一端口网络，对外电路来说，总可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换;此电压源的电压等于外电路断开时端口处的开路电压Uoc，而电阻等于一端口的等效电阻Req

开路电压Uoc的计算

戴维宁等效电路中电压源电压等于将外电路断开时的开路电压Uoc，电压源方向与所求开路电压方向一致。计算Uoc的方法视电路形式选择前面学过的任意方法，使易于计算

等效电阻Reg的计算

等效电阻为将一端口网络内部独立电源全部置零(电压源短路，电流源开路)后，所得无源一端口网络的等效电阻。常用下列方法计算: 1)可采用电阻串并联的方法计算等效电阻; 2)外加电源法(加压求流或加流求压); 3)开路电压，短路电流法

用戴维宁定理求解和分析电路的一般步骤: 1)移去待求支路，使剩下的电路成为一个有源二端网络。 2)求有源二端网络的开路电压Uoc，和等效电阻Req，得到戴维宁等效电源模型。3)将移去的支路重新接入戴维宁等效电源模型，得到原电路的等效电路。4)在等效电路中求出待求量。

诺顿定理

任何一个线性含源一端口电路，对外电路来说，可以用一个电流源和电阻的并联组合来等效置换;电流源的电流等于该一端口的短路电流，而电阻等于应用把该一端口的全部独立电源置零后的等效电阻。

思维导图模板大纲

一、研究内容思维导图

U682687144

4.78

树图思维导图提供《一、研究内容》在线思维导图免费制作，点击“编辑”按钮，可对《一、研究内容》进行在线思维导图编辑，本思维导图属于思维导图模板主题，文件编号是：4f21797dd3e8b08f1951dfc24e7be94f

线上销售全链路布局思维导图

春困

1.76

树图思维导图提供《线上销售全链路布局》在线思维导图免费制作，点击“编辑”按钮，可对《线上销售全链路布局》进行在线思维导图编辑，本思维导图属于思维导图模板主题，文件编号是：d7d9de3c963dd0170f070d111b460b99

思维导图模板

行业/职业模板

其他

正文

相似思维导图模版

思维导图模版推荐

首页

我的文件

我的团队

个人中心