⑴ 第四章電學基礎知識練習 一、電路圖: 1、一個完整的電路由 、 、 、導線等組成。 2、電路的三種狀態是 、
1電源 負載 控制裝置
2通路 開路 短路
3串聯 並聯 元件 電阻
4符號
二
1定向移動 正 正 負
2 I 安培 A
3 電流表 A
4 3個 0-3A 0-0。6A
5 (1)量程(2)串聯(3)正流入 負流出(4)電源短路,燒表。
四
1阻礙 歐姆
2材料 溫度 長度 橫截面積
3大
4小
5大
五
1長度
⑵ 學習電路原理要注意什麼問題
如果你是電氣專業的話,電路原理是最基礎最重要的一門課。學不好它,後面的模電、電機、電力系統分析、高壓簡直沒辦法學。
對於這門課,你要想真正的領悟和掌握家,奧秘就在於不能停止思考。而且我覺得這是最重要的一點。我以江輯光的電路原理為例(這本書編的相當不錯)解釋為何不能停止思考。
電路幾乎是你第一本開始培養你工程師思維的書,它不同於你的數學物理,很多可以理論推導。而電路更多的是你的思考和不斷累積的經驗。
在江的書中前面用了四章講解了電阻電路的基本知識,包括參考方向問題、替代定理,支路法、節點電壓、迴路電流、戴維南、特勒根、互易定理。這些基本內容都要掌握到爛熟於心才能在之後的章節里靈活的運用。怎樣才能爛熟於心?我時刻提醒自己不要停止思考。江書的課後習題就是最好的激發你大腦思考能力的寶庫。可以說裡面的每一道題都極具針對性,題目並不難。一個人合格的工程師應該把更多的時間留給思考如何最合理的解決問題,而不是花大把時間計算,電路的計算量是非常大的,一個節點電壓方程組有可能是四元方程,顯然這些東西留給計算器算就好了。為了學好電路你應該買一個卡西歐991,節省那些不必要浪費的時間留下來思考問題本身。
前四章的基礎一定要打得極為扎實,不是停留在只是會用就行了,那樣學不好電路。你要認真研究到每個定理是怎麼來的,最好自己可以隨手證明,你要知道戴維寧是有疊加推出來的,而疊加定理又是在電阻電路是線性時不變得來的,互易定理是由特勒根得來的。這一切知識都是靠細水長流一點點積累出來的,剛開始看到他們你會覺得迷糊,但你要相信這是一個過程,漸漸地你會覺得電路很美妙甚至會愛上它。當你發現答案上面用一頁紙才能解出來的答案,你只用五六行就可以將其解決,那時候你能感覺電路好像是從身體中流淌出來一般。這就是一直要追求的境界。
後面就是非線性,這一章很多學校要求都不高,而且考起來也不難,最為興趣的話研究起來很有意思。
⑶ 基本電路理論的目錄
第一章電路基本定律和簡單電阻電路
§1-l引言
§1-l-2歐姆定律
§1-3基爾霍夫定律
基爾霍夫定律是德國物理學家基爾霍夫提出的。基爾霍夫定律是電路理論中最基本也是最重要的定律之一。它概括了電路中電流和電壓分別遵循的基本規律。它包括基爾霍夫電流定律(KCL)和基爾霍夫電壓定律(KVL)。基爾霍夫定律Kirchhoff laws是電路中電壓和電流所遵循的基本規律,是分析和計算較為復雜電路的基礎,1845年由德國物理學家G.R.基爾霍夫(Gustav Robert Kirchhoff,1824~1887)提出。它既可以用於直流電路的分析,也可以用於交流電路的分析,還可以用於含有電子元件的非線性電路的分析。運用基爾霍夫定律進行電路分析時,僅與電路的連接方式有關,而與構成該電路的元器件具有什麼樣的性質無關。基爾霍夫定律包括電流定律(KCL)和電壓定律(KVL)。前者應用於電路中的節點而後者應用於電路中的迴路。
基爾霍夫定律是求解復雜電路的電學基本定律。從19世紀40年代,由於電氣技術發展的十分迅速,電路變得愈來愈復雜。某些電路呈現出網路形狀,並且網路中還存在一些由3條或3條以上支路形成的交點(節點)。這種復雜電路不是串、並聯電路的公式所能解決的,剛從德國哥尼斯堡大學畢業,年僅21歲的基爾霍夫在他的第1篇論文中提出了適用於這種網路狀電路計算的兩個定律,即著名的基爾霍夫定律。該定律能夠迅速地求解任何復雜電路,從而成功地解決了這個阻礙電氣技術發展的難題。基爾霍夫定律建立在電荷守恆定律、歐姆定律及電壓環路定理的基礎之上,在穩恆電流條件下嚴格成立。當基爾霍夫第一、第二方程組聯合使用時,可正確迅速地計算出電路中各支路的電流值。由於似穩電流(低頻交流電)具有的電磁波長遠大於電路的尺度,所以它在電路中每一瞬間的電流與電壓均能在足夠好的程度上滿足基爾霍夫定律。因此,基爾霍夫定律的應用范圍亦可擴展到交流電路之中。
§1-4電阻和電源的組合
§1-5用△-Y變換來簡化電路
§1-6電源變換
§1-7電壓和電流分配
習題
第二章電阻電路的一般分析
§2-l節點分析
節點分析法(node-analysis method)的基本指導思想是用未知的節點電壓代替未知的支路電壓來建立電路方程,以減少聯立方程的元數。節點電壓是指獨立節點對非獨立節點的電壓。應用基爾霍夫電流定律建立節點電流方程,然後用節點電壓去表示支路電流,最後求解節點電壓的方法叫節點分析法。
1、選定參考節點(節點③)和各支路電流的參考方向,
並對獨立節點(節點①和節點②)分別應用基爾霍夫電流定律列出電流方程。
2、根據基爾霍夫電壓定律和歐姆定律,建立用節點電壓和已知的支路電阻來表
示支路電流的支路方程。
3、將支路方程和節點方程相結合,消去節點方程中的支路電流變數,代之以節點電壓變數,經移項整理後,獲得以兩節點電壓為變數的節點方程。
§2-2網孔分析
根據基爾霍夫定律:可以提供獨立的KVL方程的迴路數為b-n+1個,
網孔只是其中的一組。
網孔電流:沿每個網孔邊界自行流動的閉合的假想電流。 一般對於M個網孔,自電阻×本網孔電流 + ∑(±)互電阻×相鄰
網孔電流 + ∑本網孔中電壓升
1、選網孔電流為變數,並標出變數方向(常設為順時針方向)
2、按照規律,採用觀察法列網孔方程
3、解網孔電流
4、由網孔電流計算其它待求量
§2-3錢性和疊加
§2-4戴維南定理和諾頓定理
戴維南定理(Thevenin's theorem):含獨立電源的線性電阻單口網路N,就埠特性而言,可以等效為一個電壓源和電阻串聯的單口網路。電壓源的電壓等於單口網路在負載開路時的電壓uoc;電阻R0是單口網路內全部獨立電源為零值時所得單口網路N0的等效電阻。
戴維南定理(又譯為戴維寧定理)又稱等效電壓源定律,是由法國科學家L·C·戴維南於1883年提出的一個電學定理。由於早在1853年,亥姆霍茲也提出過本定理,所以又稱亥姆霍茲-戴維南定理。其內容是:一個含有獨立電壓源、獨立電流源及電阻的線性網路的兩端,就其外部型態而言,在電性上可以用一個獨立電壓源V和一個鬆弛二端網路的串聯電阻組合來等效。在單頻交流系統中,此定理不僅只適用於電阻,也適用於廣義的阻抗。
對於含獨立源,線性電阻和線性受控源的單口網路(二端網路),都可以用一個電壓源與電阻相串聯的單口網路(二端網路)來等效,這個電壓源的電壓,就是此單口網路(二端網路)的開路電壓,這個串聯電阻就是從此單口網路(二端網路)兩端看進去,當網路內部所有獨立源均置零以後的等效電阻。
uoc 稱為開路電壓。Ro稱為戴維南等效電阻。在電子電路中,當單口網路視為電源時,常稱此電阻為輸出電阻,常用Ro表示;當單口網路視為負載時,則稱之為輸入電阻,並常用Ri表示。電壓源uoc和電阻Ro的串聯單口網路,常稱為戴維南等效電路。
當單口網路的埠電壓和電流採用關聯參考方向時,其埠電壓電流關系方程可表為:U=R0i+uoc
§2-5直流情況下的最大功率傳輸
最大功率傳輸(maximum power tramsfer,theorem on)是關於使含源線性阻抗單口網路向可變電阻負載傳輸最大功率的條件。定理滿足時,稱為最大功率匹配,此時負載電阻(分量)RL獲得的最大功率為:Pmax=Uoc^2/4R0。
最大功率傳輸是關於負載與電源相匹配時,負載能獲得最大功率的定理。定理分為直流電路和交流電路兩部分,內容如下所示。 工作於正弦穩態的單口網路向一個負載ZL=RL+jXL供電,如果該單口網路可用戴維寧(也叫戴維南)等效電路(其中Zo=Ro+jXo,Ro>0)代替,則在負載阻抗等於含源單口網路輸出阻抗的共軛復數(即電阻成份相等,電抗成份只數值相等而符號相反)時,負載可以獲得最大平均功率Pmax=Uoc^2/4R0。這種匹配稱為共軛匹配,在通信和電子設備的設計中,常常要求滿足共軛匹配,以便使負載得到最大功率。
滿足最大功率匹配條件(RL=Ro>0)時,Ro吸收功率與RL吸收功率相等,對電壓源uoc而言,功率傳輸效率為h=50%。對單口網路N中的獨立源而言,效率可能更低。電力系統要求盡可能提高效率,以便更充分地利用能源,不能採用功率匹配條件。但是在測量、電子與信息工程中,常常著眼於從微弱信號中獲得最大功率,而不看重效率的高低。
習題
第三章含運算放大器的電阻電路
§3-1運算放大器
運算放大器(簡稱「運放」)是具有很高放大倍數的電路單元。在實際電路中,通常結合反饋網路共同組成某種功能模塊。由於早期應用於模擬計算機中,用以實現數學運算,故得名「運算放大器」。運放是一個從功能的角度命名的電路單元,可以由分立的器件實現,也可以實現在半導體晶元當中。隨著半導體技術的發展,大部分的運放是以單晶元的形式存在。運放的種類繁多,廣泛應用於電子行業當中。
運算放大器最早被設計出來的目的是將電壓類比成數字,用來進行加、減、乘、除的運算,同時也成為實現模擬計算機(analog computer)的基本建構方塊。然而,理想運算放大器的在電路系統設計上的用途卻遠超過加減乘除的計算。今日的運算放大器,無論是使用晶體管(transistor)或真空管(vacuum tube)、分立式(discrete)元件或集成電路(integrated circuits)元件,運算放大器的效能都已經逐漸接近理想運算放大器的要求。早期的運算放大器是使用真空管設計,現在則多半是集成電路式的元件。但是如果系統對於放大器的需求超出集成電路放大器的需求時,常常會利用分立式元件來實現這些特殊規格的運算放大器。
1960年代晚期,仙童半導體(Fairchild Semiconctor)推出了第一個被廣泛使用的集成電路運算放大器,型號為μA709,設計者則是鮑伯·韋勒(Bob Widlar)。但是709很快地被隨後而來的新產品μA741取代,741有著更好的性能,更為穩定,也更容易使用。741運算放大器成了微電子工業發展歷史上一個獨一無二的象徵,歷經了數十年的演進仍然沒有被取代,很多集成電路的製造商至今仍然在生產741。直到今天μA741仍然是各大學電子工程系中講解運放原理的典型教材。
§3-2含運放電阻電路
§3-3電壓跟隨器(隔離器)
§3-4模擬加法和減法
習題
第四章電感和電容
§4-l電感器
§4-2電容器
§413電感和電容的組合
§4-4*對偶性
§4-5簡單電容運放電路
習題
第五章一階電路
§5-l單位階躍激勵函數
§5-2無源RL電路
§5-3無源Rc電路
§5-4有源RL電路
§5-5有源RC電路
習題
第六章二階電路
§6-l無源RLC並聯電路
§6-2無源RLC串聯電路
§6-3RLC電路的全響應
習題
第七章正弦量和相量
§7-1-正弦量的特徵m
§7-2正弦激勵函數的強制響應小
§7-3電流與電壓的有效值
§7-4復激勵函數
§7-5相量
§7-6R、L、C元件上的相量關系
§7-7阻抗
§7-8導納
習題
第八章正弦電路的穩態分析
§8-l節點、網孔和迴路分析
§8-2疊加定理、電源變換和戴維南定理
§8-3相量圖
習題
第九章功率與功率因數
§9-1瞬時功率
§9-2平均功率
§9-3視在功率與功率因數
§9-4復功率
§9-5交流情況下的最大功率傳輸
習題
第十章頻率響應
§10-I並聯諧振
§10-2串聯諧撅
§10-3其它諧振電路
習題
第十一章磁耦合電路
§11-1互感
§11-2線性變壓器
§ll-3理想變壓器
習題
第十二章三相電路
§12一l三相電壓
§12-2三相電路的Y-Y-聯接
§12-3三角形(△)聯接
§12-4功率表的使用
§12-5三相系統的功率測量
習題
第十三章二埠網路
§13-1導納參數
§13-2二埠等效網路
§13-3阻抗參數
§13-1混合參數
§13-5傳輸參數
§13-6二埠網路的聯接
§13-7*回轉器
§13-8*負阻抗變換器(NIC)
習題
第十四章傅里葉波形分析方法
§14-l傅里葉三角級數
§14-2傅里葉級數的指數形式
§14-3波形對稱性的應甩
§14-4線頻譜
§14-5波形綜合
§14-6有效值和平均功率
§14-7傅里葉級數在電路分析中的應用
§14-8傅里葉變換的定義
習題
第十五章拉普拉斯變換法
§15-l拉氏變換定義
§15-2單位沖激函數
§15-3*在時域中的卷積與電路時域響應
§15-4一些簡單時間函數的拉氏變換
§15-5拉氏變換的幾個基本定理
§15-6部分分式法
§15-7求全響應
§15-8傳遞函數(網路函數)H(s)
§15-9復頻率平面
習題
第十六章網路圖論
§16-1定義和符號
§16-2關聯矩陣和基爾霍夫電流定律
§16-3迴路矩陣和基爾霍夫電壓定律
§16-4圖的各矩陣間的相互關系
§16-5特勒根定理
習題
第十七章網路矩陣方程
§17-1直接分析法
§17-2節點分析法
§17-3迴路分析法
§17-4含受控電源的網路分析
§17-5狀態變數和標准狀態方程
§17-6標准型狀態方程的列寫
習題
第十八章簡單非線性電路
§18-1非線性元件
§18-2簡單非線性電阻電路
§18-3小信號分析法
§18-4將電路分解為線性部分和非線性部分
§18-5伏安特性的組合
§18-6牛頓一拉夫遜法
§18-7一般非線性電阻電路
§18-8狀態空闖分析:相平面
§18-9相跡的特性!
習題
第十九章*電路設計
§19-I設計過程
§19-2簡單的無源和有源低通濾波器
§19-3帶通電路
第二十章*開關電容電路
§20-1MOS開關
§20-2模擬運算
§20-3一階濾波器
第二十一章分布參數電路
§2l-1引言
§21-2傳輸線分布參數電路的交流穩態運算
§21-3無損耗分布參數電路
§21-4有損耗傳輸線的兩種特定情況
§21-5有限長傳輸線的分布參數電路
§21-6有限長無損耗傳輸線
§21-7終端接任意阻抗的無損耗傳輸線
習題
附錄部分習題答案
參考書目
註:打星號(*)的章節在教學時可以選用。
⑷ 電路習題解析(第五版)的目錄
第一章 電路模型和電路定律
電路模型是實際電路抽象而成,它近似地反映實際電路的電氣特性。電路模型由一些理想電路元件用理想導線連接而成。用不同特性的電路元件按照不同的方式連接就構成不同特性的電路。
電路模型近似地描述實際電路的電氣特性。根據實際電路的不同工作條件以及對模型精確度的不同要求,應當用不同的電路模型模擬同一實際電路。
這種抽象的電路模型中的元件均為理想元件。
基爾霍夫定律Kirchhoff laws是電路中電壓和電流所遵循的基本規律,是分析和計算較為復雜電路的基礎,1845年由德國物理學家G.R.基爾霍夫(Gustav Robert Kirchhoff,1824~1887)提出。它既可以用於直流電路的分析,也可以用於交流電路的分析,還可以用於含有電子元件的非線性電路的分析。運用基爾霍夫定律進行電路分析時,僅與電路的連接方式有關,而與構成該電路的元器件具有什麼樣的性質無關。基爾霍夫定律包括電流定律(KCL)和電壓定律(KVL),前者應用於電路中的節點而後者應用於電路中的迴路。
第二章 電阻電路的等效變換
第三章 電阻電路的一般分析
第四章 電路定理
第五章 含有運算放大器的電阻電路
第六章 儲能元件
儲能元件
在交流電路中,平均功率為0,也就是無功率消耗,無能量的消耗,只有能量的轉換.所以稱為儲能元件.
最常見的儲能元件是電容和電感.及化學電池
含有儲能元件的電路,從一種穩態變換到另一種穩態必須要一段時間,這個變換過程就是電路的過渡過程.產生過渡過程的原因是能量不能躍變. 電路換路時的初始值可由換路定律來確定.
電容存儲的是電荷。
電感存儲的是磁通引起的材料極化能,空心電感的能量主要存儲在電感線圈自身的材料里,有芯電感的能量主要存儲在磁性材料里。
第七章 一階電路和二階電路的時域分析
第八章 相量法
相量法(phaser method),分析正弦穩態電路的便捷方法。它用稱為相量的復數代表正弦量,將描述正弦穩態電路的微分(積分)方程變換成復數代數方程,從而簡化了電路的分析和計算。該法自1893年由德國人C.P.施泰因梅茨提出後,得到廣泛應用。相量可在復平面上用一個矢量來表示。)。
相量法(phaser method),分析正弦穩態電路的便捷方法。它用稱為相量的復數代表正弦量,將描述正
弦穩態電路的微分(積分)方程變換成復數代數方程,從而簡化了電路的分析和計算。該法自1893年由德國人C.P.施泰因梅茨提出後,得到廣泛應用。相量可在復平面上用一個矢量來表示。)。它在任何時刻在虛軸上的投影即為正弦量在該時刻的瞬時值。引入相量後,兩個同頻率正弦量的加、減運算可以轉化為兩個相應相量的加、減運算。相量的加、減運算既可通過復數運算進行,也可在相量圖上按矢量加、減法則進行。正弦量與它的相量是一一對應的,因此求出了相量就不難寫出原來需要求的正弦量。
第九章 正弦穩態電路的分析
線性時不變動態電路在角頻率為ω的正弦電壓源和電流源激勵下,隨著時間的增長,當暫態響應消失,只剩下正弦穩態響應,電路中全部電壓電流都是角頻率為ω的正弦波時,稱電路處於正弦穩態。滿足這類條件的動態電路通常稱為正弦電流電路或正弦穩態電路。
第十章 含有耦合電感的電路
第十一章 電路的頻率響應
第十二章 三相電路
三相電路。三相交流電源指能夠提供3個頻率相同而相位不同的電壓或電流的電源,最常用的是三相交流發電機。三相發電機的各相電壓的相位互差120°。它們之間各相電壓超前或滯後的次序稱為相序。三相電動機在正序電壓供電時正轉,改為負序電壓供電時則反轉。因此,使用三相電源時必須注意其相序。一些需要正反轉的生產設備可通過改變供電相序來控制三相電動機的正反轉。 三相電路是一種特殊的交流電路,由三相電源、三相負載和三相輸電線路組成。 世界上電力系統電能生產供電方式大都採用三相制。
第十三章 非正弦周期電流電路和信號的頻譜
第十四章 線性動態電路的復頻域分析
第十五章 電路方程的矩陣形式
⑸ 大學電路的學習路線
可能是我暈字看書就犯困,然後教室很昏暗,老師的聲音很溫柔,上課就沒聽很懂。但是通過花大量時間做題,還是挽救了回來,考試前兩周才開始系統學習起來。
然後講一下我自己認為的:學什麼其實不重要,重要的鍛煉學習的能力,「電路分析基礎」鍛煉的就是細致,體現在:概念公式、定理適用的條件、看電路圖、單位、題目要求上。(暫時想到的就是這些)。還有最好買一個計算器卡西歐991
學習方法 1.做作業前先復習,對於像我這樣的同學就不要指望能課前預習了所以上課經常聽不懂,但是!一定要做到做作業前先復習,這樣才能減少做作業時的挫敗感,有勇氣繼續學下去。老師講一遍約等於預習,自己對著PPT看一遍書劃上重點不看答案重做例題,看看哪些地方沒有注意到,然後再做作業。
2.買一本習題解析,可能大學都這樣吧,老師很少講題目,作業發下來錯的地方如果自己不改就永遠不知道錯在哪,所以需要習題解析學習它的解法。其實學習過程中也可以邊做題邊看,復習期間就一定要獨立做題啦
3.電路分析也有很多網課的,但是大多數都是以講解基礎概念為主,其實明確基礎概念只需要1)看PPT2)課本3)習題解析每單元的總結,所以不用再花時間看視頻的。然後推薦一門看完很有收獲的網課,可以看到很多有用的技巧,學習系統的解題思路
電路分析習題課_嗶哩嗶哩 (゜-゜)つロ 乾杯~-bilibili
這個是新版的網課 【電子】電路原理 清華大學 於歆傑 很全面內容分得很細,基本就是哪裡不懂點哪裡,推薦看的有:(上)數學基礎知識(初學時最好看一下,相量需要理解)(下)的各種功率和諧振都講得很好很
4.應試:提前兩周開始復習!往年題刷起來,作業例題都再過一遍,老師劃的重點要清楚,時間花在復習要考的內容上。考試時要細心,不要提前交卷哦!(我高中老師曾說:提前交卷的絕對不是滿分)祝好!
⑹ 電路的原理
如果你是學電氣專業的話,電路原理是最基礎最重要的一門課。學不好它,後面的模電、電機、電力系統分析、高壓簡直沒辦法學。
對於這門課,你要想真正的領悟和掌握,奧秘就在於不能停止思考。而且我覺得這是最重要的一點。我以江輯光的《電路原理》為例(這本書編的相當不錯)解釋為何不能停止思考。
電路幾乎是第一本開始培養你工程師思維的書,它不同於數學物理,很多可以理論推導。而電路更多的是你的思考和不斷累積的經驗。
在江的書中,前面用了四章講解了電阻電路的基本知識,包括參考方向問題、替代定理,支路法、節點電壓、迴路電流、戴維南、特勒根、互易定理。這些基本內容都要掌握到爛熟於心才能在之後的章節里靈活的用。怎樣才能爛熟於心?我時刻提醒自己要不停思考。這套教材的課後習題就是最好的激發你大腦思考能力的寶庫。可以說裡面的每一道題都極具針對性,題目並不難。
一個合格的工程師應該把更多的時間留給思考如何最合理地解決問題,而不是花大把時間計算,電路的計算量是非常大的,一個節點電壓方程組有可能是四元方程,顯然這些東西留給計算器算就好了。為了學好電路你應該買一個卡西歐991,節省那些不必要浪費的時間留下來思考問題本身。
前四章的基礎一定要打得極為扎實,不是停留在只是會用就行了,那樣學不好電路。你要認真研究到每個定理是怎麼來的,最好自己可以隨手證明,你要知道戴維寧是有疊加推出來的,而疊加定理又是在電阻電路是線性時不變得來的,互易定理是由特勒根得來的。這一切知識都是靠細水長流一點點積累出來的,剛開始看到他們你會覺得迷糊,但你要相信這是一個過程,漸漸地你會覺得電路很美妙甚至會愛上它。當你發現用一頁紙才能解出來的答案,你只用五六行就可以將其解決,那時候你就會感覺電路好像是從身體中流淌出來一般。這就是一直要追求的境界。
後面就是非線性,這一章很多學校要求都不高,而且考起來也不難,最為興趣的話研究起來很有意思。
接著後面是一階二階動態電路,這里如果你高數的微分方程學得不錯的話,高中電路知識都極本可以解了。這一部分的本質就是求解微分方程。
說白了,你根據電路列出微分方程是需要用到電路知識的,剩下來怎麼解就看你的數學功底了。但是電路老師們為了給我們減輕壓力有把一階電路單獨拿出來做了一個專題,並將一切關於它上面的各支路電流或者電壓用一個簡單的結論進行了總結,即三要素法。
學了三要素一階電路連方程也不用列了。只要知道電路初始狀態、末狀態和時間常數就可以得到結果。如果你願意思考,其實二階電路也可以類比它的,在二階電路中你只要求出時間常數,初值和末值,同樣也可以求通解。
在這部分的最後,介紹了一種美妙的積分——卷積。很多人會被他的名字唬住,提起來就很高科技的樣子。其實它的確很高科技,但只要你掌握它的精髓,能夠很好的用它,對你的電路思維有極大的提升,關於卷積在知乎和網路上都有很多很好的解釋和生動的例子,我也是從他們那裡汲取經驗的。我在這里只能提醒你,不要因為老師不做重點就忽略卷積,否則這將無異於丟了一把銳利的寶劍。記得我在學習杜阿美爾積分(卷積的一種)的時候,感覺如獲至寶,雖然書上對它的描述只有一句話。但為了那一句我的心情竟久久無法平靜,因為實在太好用了。
接下來是正弦電路,這里主要是要理解電路從時域域的轉化,這里是電路的第一次升華,偉大的人類用自己的智慧把交流量頭上打個點,然後一切又歸於平靜了,接下來還是前四章的知識。我想他用的就是以不變應萬變的道理吧,所有量都以一個頻率在變,其效果就更想對靜止差不多了吧,但是他們對電容和電感產生了新的影響,因為他們的電流電壓之間有微分和積分的關系。在新的思路下你可以將電感變成jwl,將電容變成1/jwc,接下來你又改思考為什麼可以這樣變。
這是在極坐標下的電流電壓關系可以推導出來的。你要再追根溯源說,為什麼可以用復數來代替正弦?那是因為歐拉公式將正弦轉化成了復數表達。你還問歐拉公式又是什麼?它是邁克勞林(泰勒)公式得到的。你必須不斷地思考,不斷地提問才能明白這一起是怎麼回事。
不過這都是基礎,在正弦穩態這里精髓在於畫向量圖,能正確地畫出向量圖你才能說真正理解了它。向量圖不是亂畫的,不是你隨便找個支路放水平之後就可以得到正確的圖,有時候走錯了路得不到正確答案不說,反而可能陷入思維漩渦。做向量圖一般要以電阻支路或者含有電阻的支路為水平向量,接下來根據它的電流電壓來一步步推。而且很多難題都是把很多信息隱藏在圖裡面,不畫得一幅好圖你是解不出來的。這也需要自己揣摩。
跟著張飛老師一起學習
1(功率因素校正)如何設計
2如何快速去理解一個陌生的組件的data sheet
3詳細講解NCP1654 PFC控制晶元內部的電路設計
4D觸發組、RS觸發組、與門、或門的詳細講解
5NCP晶元內部各種保護(OUP、BO、UVLO、OPL、UVP、OCP)電路和實現方式的詳細講解
6如何用數字電路,通過邏輯控制,實現軟起功能,關於軟起作用的深度講解
7V/I轉換、I/V轉換、V/F轉換、F/V轉換的講解
8三極體如何工作在放大區,如何精準控制電流
9如何設計鏡像電流源,如何讓電流間接控制,如何用N管和P管做鏡像恆流源
10PFC電阻采樣電流如何做到全周期采樣,既不管在MOSFET ON和OFF之間,都能實現電流采樣。為什麼要采樣負極電源?
後面是互感,我相信很多人被同名端折磨的死去活來。其實,電感是描述,線圈建立磁場能力的量,電感大了,產生磁場越大。所以同名端的意思就是:從同名端流入的電流,磁場相加,表現在方程上為電感相加。只要牢記這一點,列含有互感的方程式就不會錯了。你不要胡思亂想,有時候你會被電流方向弄糊塗,別管它,圖上畫的是參考方向,就算你假設的方向與實際方向反了,對真確結果依然沒有絲毫影響。這里其實是考察你對參考方向的理解。
然後是諧振,這是很有趣也很有用的一節,無論是電氣,通信,模電還是高壓都離不開它。這是在一種美妙的狀態下,電廠能量和立場能量達到完美的交替。通過諧振可以實現濾波、升壓等具有實際意義的電路。但就電路內容來說這里並不難,總結一下就是,阻抗虛部為零則串聯諧振,導納虛部為零為並聯諧振。在求解諧振頻率時有時候用導納求解會比較方便,這在於多做題開闊思路。
接下來是三相電路。要我來說,三相電路是最簡單的部分。很多人覺得它難(當然一開始我也覺得它讓人頭暈),完全是因為我們總是害怕恐懼本身。其實你看它有三個地但一點也不難。這要你頭腦清晰別被他的表面嚇住了。三相電路跟普通電路沒有任何區別。做到五個六個電源也不會害怕,因為你知道,一個所有元件都告知的電路,用節點電壓或迴路電流肯定是可以求的出來的。為什麼到了三相你就被嚇得魂不守舍了。你是不明白線電壓和相電流的關系,還是一相斷線對中線電流的影響?你管那些幹嘛?什麼相啊線呀都只是個代號而已。你把它看成一個普通電路解,它就是一個普通電路而已。很多同學總是喜歡在線和相的關繫上糾結。其實一句話就可以概括的:線量都是向量的根3倍。其實這些都不用記,需要的時候畫個圖就來了。最重要的是你要明白三相只不過是個有三個電源的普通電路而已。你只要會節點電壓法,不學三相的知識都可以解答的很好。當你以一個正常電路看它的時候,三相就已經學得差不多了。三相唯一的難點在計算,只要你是個細心的人,平時多找幾個題算算,以後三相想錯都難。
後面是拉普拉斯變換。這里是電路思維的又一次飛躍。人們發現高階電路真的不好求解,而且如果電源改變的話除了卷積,找不到更好的辦法。所以為了方便的使用卷積,前輩們把拉氏變換引入電路。如果說前面正弦穩態時域到頻域是由泰勒公式一步步推來的。那這里就是高數的最後一章——傅立葉變換推倒的。關於傅立葉知乎也有許多精彩的講解,自己找吧。傅立葉變換有兩種形式,一種是時域形態,一種是頻域形態。而拉普拉斯變換就是將由頻域形態的傅立葉變換,推廣到復頻域形態。其基本變換公式也是由傅立葉變換公式推廣得到的。這一章的學習,你要從變換公式入手,自己把基本的幾個變換推導出來。還要理解終值定理和初值定理,這兩個定理是檢驗結果正確與否的有力證據。學電路只知道思路是一回事,能做對是另外一回事。只有在學習中不斷培養自己開闊的視野和強大的計算能力才可以學好這門課,學電路是要靠硬功夫的,你看著老師解題的時候感覺信手拈來,自己卻百思不得其解。那是功夫沒下到位。我考研時看了電路大概一百天,新書都翻爛了,自己的舊書都快散架了,各種習題不計重復的做了至少1500道以上。當我做電路的時候,我會覺得時間停止了,根本感受不到自習室里還有別人。那種你在冥思苦想後終於解決一個問題所帶來的足以讓你笑出聲來的快樂,是陪伴著我的最好的葯。每天走在月光下,我都會想,如果當不了科學家,那就干點別的吧。
所以說啊,要學好電路,還是要發自內心的愛上它。
1晶元內部是如何做到低功耗的
2NCP1654內部是如何用數字電路實現電壓和電流相位跟蹤的
3電壓源對電容充電與電流源對電容充電的區別和波形有何不同
4單周期控制電壓公式的詳細推論
5如何進行有效的公式推導,推導公式的原則和方法?如何在公式推導中引入檢流電阻?
6當我們公式推導結束後,如何將公式轉化為電路。如何自己搭建電路,實現公式推導的結果?這也是本部視頻講解的核心。
7如何用分立組件搭建OCC單周期控制的PFC
8基於NCP1654搭建PFC電路
9詳細講解PFC PCB板調試完整過程。包括:用示波器測試波形、分析波形、優化波形,最終把PFC功率板調試出來
⑺ 求電路分析基礎(周圍)第四章4-9的詳細解答。
可以來根據電容和電感的伏自安線性關系來解,可以不用到25J,電感:電壓與電流的微分成正比,即u(t)=Ldi(t)/t;電容:電流與電壓的微分成正比,即i(t)=c(t)/t.
題目中i(t)=10e^(-t)-20e^(-2t);u1(t)=-5e^(-t)+20e^(-2t);所以分析可知1為電感L,然後假設2為電阻R,3為電容。
uR(t)=Ri(t)=10Re^(-t)-20Re(-2t);uC(t)= - (u1(t)+uR(t))=(5-10R)e^(-t)+(20R-20)e^(-2t);
又因為i(t)=C(t)/dt即10e^(-t)-20e^(-2t)=C(10R-5)e^(-t)-C(40R-40)e^(-2t);
從而C(10R-5)=10;C(40R-40)=20;故R=1.5Ω,C=1(F)
⑻ 求高中物理電學要點
六、電場
1.兩種電荷、電荷守恆定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等於元電荷的整數倍
2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),
r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}
4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強電場的場強E=UAB/d {UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}
6.電場力:F=qE {F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}
7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),
UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}
9.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}
10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值}
11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢能的增量等於電場力做功的負值)
12.電容C=Q/U(定義式,計算式) {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數)
常見電容器
14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下)
類平 垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
拋運動 平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規律:原帶異種電荷的先中和後平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發終止於負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;
3)臘跡常見電場的電場線芹搜分布要求熟記;
(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關;
(5)處於靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直於導體表面,導體內部合場強為零,
導體內部沒有凈電荷,凈電荷只分布於導體外表面;
(6)電容單位換算:1F=106μF=1012PF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相關內容:靜電屏蔽/示波管、示波器及其應用等勢面。
七、恆定電流
1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內通過導體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R {I:導體電流強度(A),U:導體兩端電壓(V),R:導體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:嫌局歷R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?m),L:導體的長度(m),S:導體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內+U外
{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導體的電流(A),R:導體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路中:由於I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總
{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/並聯 串聯電路(P、U與R成正比) 並聯電路(P、I與R成反比)
電阻關系(串同並反) R串=R1+R2+R3+ 1/R並=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關系 I總=I1=I2=I3 I並=I1+I2+I3+
電壓關系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U3
功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+
10.歐姆表測電阻
(1)電路組成 (2)測量原理
兩表筆短接後,調節Ro使電表指針滿偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx後通過電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由於Ix與Rx對應,因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調零、選擇量程、歐姆調零、測量讀數{注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調零。
11.伏安法測電阻
電流表內接法: 電流表外接法:
電壓表示數:U=UR+UA 電流表示數:I=IR+IV
Rx的測量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真 Rx的測量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真
選用電路條件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2] 選用電路條件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
限流接法
電壓調節范圍小,電路簡單,功耗小 電壓調節范圍大,電路復雜,功耗較大
便於調節電壓的選擇條件Rp>Rx 便於調節電壓的選擇條件Rp<Rx
注1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;
(3)串聯總電阻大於任何一個分電阻,並聯總電阻小於任何一個分電阻;
(4)當電源有內阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;
(5)當外電路電阻等於電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(2r);
(6)其它相關內容:電阻率與溫度的關系半導體及其應用超導及其應用〔見第二冊P127〕。