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图1-8 电阻的串联 返回 图1-9 电阻的并联 返回 图1-10 电阻的混联 返回 图1-11 三个电容器的串联电路 返回 图1-12 三个电容器的并联电路 返回 图1-13 一段电源支路 返回 图1-14 含有一个电源的全电路 返回 图1-15 二节点、三回路(二网孔)的复杂电路 返回 图1-16 含源复杂电路 返回 图1-17 戴维南等值电路 返回 图1-18 有源二端网络 返回 图1-19 惠斯通电桥原理图 返回 图1-20 切割磁力线的导体产生感应电压 返回 图1-21 利用互感原理工作的点火线圈示意图 返回 图1-22 电容式低g值加速计 返回 1.7 电路的基本定律和原理 全电路欧姆定律可表述为:在闭合电路中,电流量值等于该电路中的电动势除以整个电路的总电阻。也就是说,在闭合回路中,电流的大小与电源的电动势成正比,而与整个电路的电阻成反比。即 中:Iro———内阻压降;IR———路端电压。 令U=IR,则 上一页 下一页 返回 1.7 电路的基本定律和原理 该式表明电源两端的电压U,要随电流的增大而下降,这是由于电源内阻压降所造成的,因为电流愈大,电源内阻压降Iro也越大,所以电源两端输出的电压U就越低。电源都有内阻,内阻越大,电源输出电压随电流的变化也越大。 1.7.2 基尔霍夫定律 电路是由元件相互连接而成的,当电路只有一个电源且电路元件仅有串、并联关系时,电路的电流电压的计算可以根据欧姆定律求出。而在电子或电力线路中,常常会遇到含有两个以上电源组成的多回路电路,它们不能运用电阻串、并联的计算方法将电路化简为无分支的单回路电路,这种电路较为复杂,只有用基尔霍夫定律从电路连接方面阐明电路的电流、电压应遵循的约束关系,它是分析复杂电路的基本依据之一。 上一页 下一页 返回 1.7 电路的基本定律和原理 基尔霍夫定律包括节点电流定律和回路电压定律,它与元件的性质无关,适用于分析任何集中参数的电路。基尔霍夫电流定律描述电路中各电流之间的关系,基尔霍夫定律是求解线性电路的基本定律。 1.7.2.1 基尔霍夫第一定律———节点电流定律(KCL) 基尔霍夫电流定律确定了电路节点处各支路电流的关系。定律可表述为:在任一时刻,对电路中的任一节点,流入节点的电流之和等于流出该节点电流之和,或指汇集任一节点的各支路电流的代数和等于零。其数学表达式为:ΣI入=ΣI出,或ΣI=0。 上一页 下一页 返回 1.7 电路的基本定律和原理 如图1-15所示,支路是指电路中的每一个二端元件,也可定义为电路中每一个电流的通路。节点是指电路中三条或三条以上支路的连接点。回路是指电路中的任何一个闭合路径。网孔是指无分支的回路,又叫独立回路。 KCL定律的基本原理来自于电流的连续性,即电路中任一节点,在任一时刻均不能堆积电荷,因此节点处流入的电流必然等于流出的电流,该定律可以推广应用于任意假定的封闭面。其解题步骤为: (1)列出KCL方程,首先假定未知电流的参考方向。 (2)列出KCL方程时,通常规定流入节点的电流为正,流出节点的电流为负。 (3)对于广义节点,流进封闭面的电流应等于从封闭面流出的电流。 上一页 下一页 返回 1.7 电路的基本定律和原理 基尔霍夫定律解题要点: (1)基尔霍夫定律适用于任何集中参数电路,与电路元件性质无关。 (2)列出KCL方程时,支路电流的参考方向可任意选定,但只有n-1个节点电流方程是独立的,如用ΣI=0方程,流进节点的电流取正号,流出节点的电流取负号。 (3)列出KVL方程时,一般选网孔作为独立回路,但只有b-n个独立回路方程,如果用ΣU=0列出回路电压方程,则回路内的所有元件(包括电压源Us) 全部用电压降表示,电压降与回路绕行方向相同者,取正号,反之取负号。 列出KVL方程可推导不闭合回路两端点间的电压。 上一页 返回 1.8 戴维南定理 戴维南定理是一个等效变换的定理,可表述为:任何一个线性有源二端网络,对外电路而言,总可以用一个电压源与一个电阻串联的组合来等效代替,其等效电压源的电压等于该二端网络的开路电压Uoc,其等效电源的内阻Ro,等于该二端网络中所有独立源置零值时从端口看进去的入端等效电阻。如图1-16所示电路,当只需求电路通过电阻Ro的电流I3时,则可将图中虚线框中的电路等效为一个电压源Uoc与一个电阻Ro相串联的支路,如图1-17所示。这个电压源与电阻相串联的支路称为戴维南等值电路。 下一页 返回 1.8 戴维南定理 应用戴维南定理解题的步骤: (1)把复杂电路分成有源二端网络和待求支路两部分,并把待求支路断开,求出有源二端口网络的开路电压Uoc (Uoc的方向与有源二端网络开路时的端电压极性一致)。 (2)将有源二端网络中的所有电源置零(电压源用短线代替,电流源开路,然后求出二端网络的等
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