凡是線性電路

⑴ 電路元件的工作原理

電工中實際器件的數學模型。每一個電路元件的電壓u或電流i，或者電壓與電流之間的關系有著確定的規定。這種規定性充分地表達了這電路元件的特性。這種規定性也叫做元件約束。有時，在元件約束里也用到電荷q和磁鏈ψ，不過它們與電壓u和電流i總是滿足下面的關系

在電工理論中常取適當的元件，加以聯接來構造實際器件或電路的模型，以便於分析計算。表中列出了一些常見的電路元件和它們的元件約束。表中，除了獨立電壓源和獨立電流源之外，如果元件參數是常數，對應的元件叫做定常元件。定常電容器和定常電感器的元件約束分別是

式中C和L是常數
電路元件通常分為時變元件與時不變元件、線性元件與非線性元件、分布參數元件與集總參數元件。 如果元件參數是時間 t的函數，對應的元件叫做時變元件；否則叫做時不變元件。定常元件是一種時不變元件。時變元件的一個例子是用手或某種機構不斷地反復轉動電位器的軸，電位器的電阻就隨時間變化。這時可以用時變電阻器作為電位器的模型。例如設電阻R是R=1000(1+0.6sint)歐，則時變電阻器的元件約束是
u =Ri=【1000(1+0.6sint)】i u或電流i的函數(有時也可以是電荷q或磁鏈 ψ的函數)，對應的元件叫做非線性元件;否則叫做線性元件。 定常元件是一種線性元件。非線性元件的一個例子如下：半導體二極體的數學模型為
i=a(－1)(a>0,b>0)上式為元件約束。它在電流i與電壓u之間規定了一個代數關系，元件是非線性電阻器。電阻R 是 上式說明，電阻R 是元件電壓u的函數。 不同條件下可以有不同的電路模型。例如一根金屬導線，當其中電流的頻率很低時，可以用定常電阻器作為它的模型。當導線中電流的頻率很高時，導線中各處的電流並不相等，也就是說導線中的電流和空間位置有關。圖1表明，在不同的空間位置上,電流i1，i2，i3……一般地互不相等,特別是流入導線一端的電流i1不必等於從導線另一端流出的電流in。
對於某個電工器件，凡是要考慮其電流、電壓和空間位置或者說要考慮其電流、電壓在空間的分布情況時，即為分布參數元件，必須採用具有分布參數的模型。均勻傳輸線就是一種典型的分布參數電路。不考慮電流、電壓在空間分布的模型，叫做集總參數模型。表中所列電路元件都是集總參數元件或稱集總元件。 由集總參數元件組成的電路稱為集總參數電路或集總電路。在這種電路里，電流、電壓除了在元件上應滿足元件約束之外，還要滿足基爾霍夫定律。
對於圖2a所示的集總參數電路，可以寫出以下電路方程。
基爾霍夫第一定律方程： i1=i2+i3
基爾霍夫第二定律方程： u1+u2=usu2=u3
元件約束方程： u1=R1i1u2=R2i2u3=R3i3us=f(t)
這個電路的電路方程是一組代數方程。如果電路中還含有受控電源、理想變換器、運算放大器等元件，列出的電路方程仍然是一組代數方程。因為聯系這些元件的電壓和電流的元件約束是代數關系,不含對時間t的導數（如表<所示）。
對於圖2b電路，它的基爾霍夫定律方程和圖2a電路的相同。若圖的R、L、C是常數，即對應的元件是定常元件，則元件約束是： u1=Ri1 us=f(t)
由於電路里含有電容元件和電感元件，電路方程里有對時間t的導數。
假設已知獨立電壓源的電壓的時間變化即已知f(t)，已知圖a 中三個定常電阻器的常值參數R1、R2、R3,或已知圖b中三個定常元件的常值參數R、L、C,根據非齊次線性代數方程的理論或非齊次線性常系數常微分方程的理論，從原則上講可以求解圖a、圖b各處的電流和電壓。獨立電壓源的電壓us以及獨立電流源的電流is常稱為激勵，而其他的電流、電壓叫做響應。
當電路元件是時變的或者是非線性的，甚至既是時變、又是非線性的，求解電路方程很困難。一般需用計算機來解復雜的電路方程。

⑵ 怎樣判斷門電路邏輯功能是否正常

凡是對脈沖通路上的脈沖起著開關作用的電子線路就叫做門電路，是基本的邏輯電路。門電路可以有一個或多個輸入端，但只有一個輸出端。門電路的各輸入端所加的脈沖信號只有滿足一定的條件時，「門」才打開，即才有脈沖信號輸出。從邏輯學上講，輸入端滿足一定的條件是「原因」，有信號輸出是「結果」，門電路的作用是實現某種因果關系──邏輯關系。所以門電路是一種邏輯電路。基本的邏輯關系有三種：與邏輯、或邏輯、非邏輯。與此相對應，基本的門電路有與門、或門、非門。

門電路（數字電路）與模擬電路（也叫線性電路）工作時最大的區別就是：門電路的輸入輸出信號一般只有兩種狀態（少數情況還有一種三態邏輯電路）不是高電平就是低電平（數字電路中1代表高電平0代表低電平），而模擬電路的輸入輸出則是連續而復雜變化的電信號。



判斷邏輯門電路是好是壞的方法主要有兩種，第一種是用萬用表的阻值判斷法，第二種是電壓測量法

一、阻值判斷法：

把萬用表定位到二極體檔，用正表筆接邏輯門電路的（GND）地線（一般14引腳的門電路為7腳），負表筆點擊門電路其他引腳，都應有480左右數值為正常，若出現明顯偏小或者為「0」數值說明門電路短路損壞；若數值很大或者無窮大則說明門電路斷路損壞。

新手注意：測量值必須在斷電情況下測試。

二、電壓測量法：

給主板加電，通過人為干擾（比如給某個輸入腳，人為輸入一個高電平或者低電平），然後用萬用表測量輸入腳與輸出腳電壓，若測得的結果與被測門電路邏輯關系相符，則說明此門電路為正常的；若結果與邏輯關系不符則說明門電路以及損壞了。

⑶ 初學電路板，對最簡單的電流和電壓都不懂，該怎麼學習

高等教育的《電工電子學》適合基礎淺的人
《模擬電子技術基礎》是電子，通信類專業一門重要的專業基礎課，但是很多同學初學時面臨了不少學習上的難題，而部分教師往往忽略掉一些應該強調問題，使得學生感到學習起模擬電路就更加困難，很盲目。再加上本來這門課程內容比較多，國內很多教材又很難做到精緻入微的講解，而且很多編寫者往往沒有給整本書一個統一的主題，使得內容看起來很冗雜。在這里我談談我的建議，菜鳥們可以借鑒，大俠們希望能給予指點。

1 從電阻時代的稚嫩進入半導體時代的成熟

一般教材開頭都是講一些半導體物理的知識，讓大家了解二極體，三極體作用的物理過程，相信大部分同學對這部分內容還是能明白一二的。作為設計電路我們應該牢牢記住的是什麼？是這些元器件的I-V函數關系，而不要局限於每次看到三極體都去想物理過程，這樣很浪費時間，而且方法很不科學。

2 從線性電路分析方法的「陰影」中走出來

這個問題很多同學都出現了，我在這里強調一下

任何電路可用的分析方法：

KCL，KVL，節點電壓法，

線性電路分析方法：

疊加原理，戴維寧，諾頓

尤其是疊加原理，太多的同學拿到我們的非線性電路裡面去了，還有部分同學把線性電路中常用的短路判別法拿到非線性中，盲目的認為凡是元器件兩端電壓為零這個器件就被短路了。

大家還是笨一點，先用KCL,KVL把各個迴路，節點認識清楚，搞清楚我們的一個迴路中包含的哪些電壓是在晶體非線性元件上，哪些是在線性元件上，再來回憶一下各個元器件的I-V特性，三極體有3個接頭，有2種二埠元件的I-V曲線，大家一定要熟記，注意這2種曲線的區別和聯系。有同學就問，如果用這種方法解電路那不就是要解很多方程，還是非線性的方程組？當然我們不會用這種方法來解，大家這樣做的目的是為了能從老東西中跳出來。把問題的實質認識清楚。

3 學會用系統的觀點來看電路

我們明確了電路中各個電流電壓其實是拓撲約束和元件約束共同作用結果後就能明確的思考下一個問題，對於這樣復雜的電路，我們應該用什麼方法來看？

其實這些電路圖的畫法就給大家一些提示，它並不像我們在電分里接觸的那些---會把迴路畫完整，讓電路結構更清晰，這種電路圖是為了方便工程師設計而簡化的，更具有工程上方便之處。

我給出的口號就是「以系統的觀點看電路」

相信很多同學在學習模擬電路的同時已經接觸到信號系統這門課程了，大家對系統可能有了一個模糊的認識，簡單的系統1個輸入1個輸出..(我就不廢話了）

大家注意我們工程上的電路圖總有個參考點，就是把輸入輸出的數值反映到一個數域中，這樣我們電路中電勢差的輸入輸出不就成了系統中信號的輸入輸出了嗎？這樣我們可以通過瞬態分析得到沖擊響應或者階躍響應這些來反映系統功能？再通過變換變換到變換域不就得到系統函數了嗎？然後按照我們信號系統學的那些系統連接的方法不就可以把一個又一個子系統合成起來得到一定功能的系統了嗎？

這樣的思路是對的，但是在工程中遠不是直接連起來那麼簡單，因為我們的系統之間並不能做到相互「絕緣」，我們的這些系統通通都是電路，如果練到一起肯定會有新的迴路，節點產生，相互之間肯定會滿足KVL,KCL約束關系，這樣我們的問題就是要怎樣減小他們之間的聯系

在電分里大家已經接觸到輸入電阻，輸出電阻這些系統的概念，這些概念的引進就是為了讓我們解決系統間的問題。相對電壓信號，如果輸入電阻大，那麼取信號能力強，對上級的影響小，如果輸出電阻小那麼給信號能力強，對下級影響也小。

大家注意，我上段談的都是直流情況即所有輸入都是直流，到了交流情況要復雜的多，系統自身的問題，系統間的問題會更加突出。

4 認識到約束與反饋的關系

以系統的觀點來看電路中我們談到要有意隔絕系統電路間關聯性，但有的時候我們遇到的系統並不滿足上述要求，那麼有的同學就說，我們就只有回歸到列KVL,KCL的約束關系來解了，其實對於約束的另一種表述就是對某個行為的負反饋。大家由此可聯想一下我們的生活，社會，自然，我這就不多說了，請大家享受思考的樂趣。這個問題有空再給大家仔細談談，以後我如果有空我將就系統輸入交流的情況給初學者一些建議。

⑷ 高中物理：是不是所有電路中的總功率都等於各用電器的功率之和

是的：電路的總功率不包括電源的話永遠等於各支路用電器的功率專之和。
我們知道功率屬的計算公式是P=UI，而熱功率的計算公式為P=I*I*R=U^2/R。當為純電阻時這兩個計算式等價。由於一般電路中不可能為純電阻，因此我們採用P=UI這個公式來證明。
P總=U總*I總；U總等於各串聯分壓之和，I總等於電路中各並聯支路的電流之和。對於電路中並聯的用電器他們的電壓U相等，假設流過他們各自的電流為Ii（i等於1,2,3,4......）它們的各自功率之和等於並聯的總路功率；同理串聯的部分分壓，而電流相等因此它們的功率之和等於串聯部分的總功率，這兩部分的功率之和要等與這兩部分的電壓和乘以電流和，也就等於這兩部分功率之和。
∑U串=U總，∑I並=I總。電總功率等於U總乘以I總。把它化成線性變換式可以發現，凡是並聯的部分可以表達成P=U（I1+I2...）凡是串聯的部分都有P=I（U1+U2....）而總功率正好等於這些功率的和式。在這沒法寫出線性表達式；其實你可以舉一個簡單電路寫出它們的表達式化簡取領會一下。