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物理电路定理

发布时间:2023-06-06 15:09:10

电路的基本概念和基本定律

电路的基本概念和基本定律如下:

电路就是一个为了完成某种功能而由一系列电气器件和导线按一定方式连接起来的电流通路。这些功能比如:电能的传输、分配与转换;电信号的传输、分配与转换等。

电路规模的大小,可以相差很大,小到硅片上的集成电路,大到高低压输电网。根据所处理信号的不同,电子电路可以分为模拟电路和数字电路。


内容是,在任何一个闭合回路中,各元件上的电压降的代数和等于电动势的代数和,即从一点出发绕回路一周回到该点时,各段电压的代数和恒等于零,即∑U=0


KCL基尔霍夫(电路)定律是求解复杂电路的电学基本定律。在19世纪40年代,由于电气技术发展的十分迅速,电路变得愈来愈复杂。某些电路呈现出网络形状,并且网络中还存在一些由3条或3条以上支路形成的交点(节点)。

这种复杂电路不是串、并联电路的公式所能解决的,刚从德国哥尼斯堡大学毕业,年仅21岁的基尔霍夫(GustavRobertKirchhoff,1824~1887),1845年,在他的第1篇论文中提出了适用于这种网络状电路计算的两个定律,即著名的基尔霍夫定律。该定律能够迅速地求解任何复杂电路,从而成功地解决了这个阻碍电气技术发展的难题。

㈡ 电路的基本定律是什么

在换路前后电容电压和电感电流为有限值的条件下,换路前后瞬间电容电压和电感电流不能跃变。

由于电容通过电场储能,所以在0+和0-这两个时间点的U必然是相等的,也即U不能突变(能量不能突变)。同理,电感通过磁场储能,所以在0+和0-这两个时间点的I必然是相等的,也即I不能突变(能量不能突变)。对于电容,U(0+)=U(0-),对于电感,I(0+)=I(0-)。就是换路定理的核心。

换路定则:

在模拟电路中对动态电路进行时域分析时,一般采用三要素法求解电感中电流或电容上的电压,此时在分析电路时设t=0为换路瞬间,以t=0-表示换路前的终了瞬间,t=0+表示换路后的初始瞬间。0+和0-在数值上都等于0,但是前者是指从负值趋于0,后者是指从正值趋于0。

从t=0-到t=0+瞬间,由电容元件和电感元件的性质可知,电容元件上电压不能跃变,电感元件上电流不能跃变,这就是换路原则。

㈢ 电路的基本概念及定律

电路分抄析概述
一、电路的概念

电路是由用电设备(称为负载)、元器件、供电设备(称为电源)通过导线连接而构成的提供给电荷流动的通路。电路是电场的一种特殊形式,当电场被束缚在电荷流动的路径周围很小的范围时,即形成电路。

二、电路的组成

为电路工作提供能量的电源;完成放大、滤波、移相等功能的元器件;用电设备(负载);连接电源、元器件和用电设备的导线;控制电源接入的开关等。

三、电路的功能

客观上电路提供了电荷流动的通路,电荷携带着电能在电路中流动,从电源带走电能,而在用电元器件中又释放电能,因此电路的工作伴随着能量的运动。

电路主要有下列作用:

能量传输 将电源的电能传输给用电设备(负载)。

能量转换 将传输到负载的电能根据需要转换成其它形式的能量,如光、声、热、机械能等。

㈣ 电路的基本定律是什么

基尔霍夫电路定律(Kirchhoff Circuit Laws)简称为基尔霍夫定律,指的是两条电路学定律,基尔霍夫电流定律与基尔霍夫电压定律。它们涉及了电荷的守恒及电势的保守性。1845年,古斯塔夫·基尔霍夫首先提出基尔霍夫电路定律。现在,这定律被广泛地应用于电气工程学。
基尔霍夫电路定律

基尔霍夫电路定律是集总电路的基本定律,它包括电流定律和电压定律.

基尔霍夫电流定律(KCL)指出:在集总电路中,任何时刻,对任一节点,所有流出节点的支路电流的代数和恒等于零.

代数和是根据流入还是流出节点判断的.流出为+,流入为-.对节点,I1+I2+...+In=0.

基尔霍夫电压定律(KVL)指出:在集总电路中,任何时刻,对任一回路,所有支路电压的代数和恒等于零.

上式计算是要指定一个回路绕行方向,支路电压参考方向与回路绕行方向一致,取+.反之,取-.

U1+U2+...+Un=0

应用
当电路中各电动势[1]及电阻给定时,可任意标定电流方向,根据基尔霍夫方程组即可唯一地解出各支路的电流值。基尔霍夫定律是电路计算的理论基础。根据基尔霍夫定律可导出其他一些有用的定理,它们在电路计算中非常有效和简便。

基尔霍夫定律在稳恒条件下严格成立;在准稳条件下,即整个电路的尺度远远小于电路工作频率下的电磁波长时,基尔霍夫定律也符合得相当好。基尔霍夫定律在交流电路中也可应用

㈤ 电路的基本概念和基本定律受控电源、基尔霍夫定律

(1)欧姆定律针对于简单电路而言
部分电路欧姆定律:在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
标准式:i=u/r。变形公式:u=ir或r=u/i
闭合电路欧姆定律:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。公式为i=e/(r+r),i表示电路中电流,e表示电动势,r表示外总电阻,r表示电池内阻。常用的变形式有e=i
(r+r);e=u外+u内;u外=e-ir。
(2)基尔霍夫定律针对于复杂电路而言
基尔霍夫(电路)定律(kirchhoff
laws)是电路中电压和电流所遵循的基本规律,是分析和计算较为复杂电路的基础,1845年由德国物理学家g.r.基尔霍夫(gustav
robert
kirchhoff,1824~1887)提出。基尔霍夫(电路)定律包括基尔霍夫电流定律(kcl)和基尔霍夫电压定律(kvl)。
基尔霍夫(电路)定律既可以用于直流电路的分析,也可以用于交流电路的分析,还可以用于含有电子元件的非线性电路的分析。
基尔霍夫第一定律(kcl)
基尔霍夫第一定律又称基尔霍夫电流定律,简记为kcl,是电流的连续性在集总参数电路上的体现,其物理背景是电荷守恒公理。基尔霍夫电流定律是确定电路中任意节点处各支路电流之间关系的定律,因此又称为节点电流定律。基尔霍夫电流定律表明:
所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和。
或者描述为:假设进入某节点的电流为正值,离开这节点的电流为负值,则所有涉及这节点的电流的代数和等于零。
基尔霍夫第二定律(kvl)
基尔霍夫第二定律又称基尔霍夫电压定律,简记为kvl,是电场为位场时电位的单值性在集总参数电路上的体现,其物理背景是能量守恒。基尔霍夫电压定律是确定电路中任意回路内各电压之间关系的定律,因此又称为回路电压定律。
基尔霍夫电压定律表明:
沿着闭合回路所有元件两端的电势差(电压)的代数和等于零。
或者描述为:
沿着闭合回路的所有电动势的代数和等于所有电压降的代数和。
以方程表达,对于电路的任意闭合回路,

㈥ 电路定律及适用条件

基尔霍夫电路定律简称为基尔霍夫定律,指的是两条电路学定律,基尔霍夫电流定律与基尔霍夫电压定律。它们涉及了电荷的守恒及电势的保守性。

条件:

任何物理可实现电路,在换路瞬间电路中的储能不发生突变。

由于电容通过电场储能,能量公式为 0.5×C×sqrt(U),所以在0+和0-这两个时间点的U必然是相等的,也即U不能突变(能量不能突变)。

同理,电感通过磁场储能,能量公式为 0.5×L×sqrt(I),所以在0+和0-这两个时间点的I必然是相等的,也即I不能突变(能量不能突变)。

对于电容,U(0+)=U(0-),对于电感,I(0+)=I(0-)。就是换路定理的核心。

电压定律内容

基尔霍夫电压定律表明:如果从回路中任意一点,以顺时针方向或逆时针方向沿回路循行一周,则在这个方向上的电位降之和应等于电位升之和.即:U升=U降。

在任一瞬间,沿任意回路的循行方向(顺时针方向或逆时针方向), 回路中各部分电压的代数和恒等于零。书中规定:凡电动势的参考方向与所选回路循行方向一致者取“负”,相反者则取“正”; 凡电流参考方向与回路循行方向一致者,该电流在电阻上所产生的电压降取“正”。

以上内容参考:网络-回路电压定律

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