电路模型和电路定律(Ⅲ)

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电路模型和电路定律(Ⅲ)

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【3.1】受控源与独立源的比较

  1. 独立源电压或电流,由电源本身来决定的,与电路中其它电压、电流无关,而受控源电压或电流由控制量决定的。
  2. 独立源在电路中起到"激励"作用,在电路中产生电压、电流,而受控源只是反映电路中某处的电压或者电流对另一处的电压或电流的控制关系,在电路中不能作为"激励"。
  • 求出 U2 的电压

  1. 首先,先把受控电流源的 电流i1求出:i1=U1/R = 2A
  2. 再确定绕行方向假定逆时针。
  3. U2 = -5i + U1 = -10V + 6V = 4V。
  4. 因为受控电流是 非关联方向 所以前面+负号,而电阻为 关联方向 为正号。

【3.2】霍夫霍夫定律《重点知识》

基尔霍夫定律包括:

  1. 基尔霍夫电流定律(KCL)
  2. 基尔霍夫电压定律(KVL)
  • 它反映了电路中所有支路电压和电流遵循的基本规律,是分析集总参数电路的基本定律。基尔霍夫定律与元件特性构成了电路分析的基础。
  • 概述:集总参数电路:集总参数思想是电路理论的最基本也是最核心的思想 。集总参数电路是由电路电气器件的尺寸和工作信号的波长来做标准划分的,要知道集总参数电路首先要了解实际电路的基本定义。实际电路有可分为分布参数电路和集总参数电路。
  1. 支路:电路当中每一个两端元件就叫做是支路 以及 电路中通过同一电流的分支。当然这两种定义是分别使用在不同的场合当中的。以第二种定理为准。
  2. 结点:元件的连接点称之为结点 以及 三条以上支路的交点或者是连接点也称之为结点当然这两种定义是分别使用在不同的场合当中的。以第二种定理为准。
  3. 路径:两个结点间的一条通路。由支路构成。
  4. 回路:由支路组成的闭合路径。
  5. 网孔:对平面电路,其中内部不含任何支路的回路称之为网孔。注意:网孔是回路,但是回路它不一定是网孔。

【3.3】基尔霍夫电流定律(KCL)

在集总参数电路当中,任意时刻,对任意结点流出(或者流入) 该结点电流的代数和等于0。还有一种就是:流入的电流 = 流出的电流。

如上图所示:

第一种KCL方法:该结点电流的代数和等于0,假设流出的参考方向为"+"。那么上面如图得出得结果就是:-i1-i2+i3+i4+i5 = 0

第二种KCL方法:流入和流出的电流是相等的,一端写出流入的合,另一端写出流出的合。那么上面如图得出得结果就是:i1+i2 = i3+i4+i5

第二种方法是用的比较多的,直观且不易出错√√√√√。

明确

  1. KCL是电荷守恒合电流连续性的原理在电路中任意节点处的反映。
  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,与电路时线性还是非线性无关。
  3. KCL方程是按照电流的参考方向来列写的,与电流的实际方向无关。

【3.4】基尔霍夫电压定律(KVL)

在集总参数电路当中,任意时刻,沿着任一回路,所有支路电压的代数和恒定等于0。另一种就是:电压降 u = 电压升 u。

  • 电压降:由正极指向负极的为电压降。
  • 电压升:由负极指向正极的为电压升。

如上图所示:

第一种KVL方法:支路电压的代数和恒定等于0。标出各个元器件电压的参考方向和电流的,然后,指定一个回路当中的绕行方向。注意:这个绕行方向是我们假定的。在图中选择的是顺时针方向。得出公式:-U1 - Us1 + U2 + U3 + U4 + Us4 = 0

第二种KVL方法:电压降 u = 电压升 u。确定绕行方向,然后标出各个元器件电压的参考方向和电流的,从而得出公式:U2 + U3 + U4 + Us4 = U1 + Us1

在KVL也不例外第二种方法是用的比较多的,直观且不易出错√√√√√。

明确

  1. KVL的实质反映了电路遵循的能量守恒定律。
  2. KVL是对回路的支路电压所加的约束,与回路各个支路上接的是什么元件无关,与电路是线性还是非线性是无关的。
  3. KVL方程式按照电压参考方向列写,与电压实际方向无关。
  • 注意:在做题的时候,在电流源的附近找出节点,在电压源附近找回路。

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