电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式联接起来的总体,为电流的流通提供了路径。电路的基本组成电源、负载、控制器件和联结导线等四个部分。电路有通路、开路、短路等三种状态。
由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型,也叫做实际电路的电路原理图,简称为电路图。
电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式联接起来的总体,为电流的流通提供了路径。
如果电压的大小及方向都不随时间变化,则称之为稳恒电压或恒定电压,简称为直流电压,用大写字母U表示。
如果电压的大小及方向随时间变化,则称为变动电压。对电路分析来说,一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称交流电压),其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。交流电压的瞬时值要用小写字母u或u(t)表示。
过载(超载)状态——电气设备或元器件在高于额定功率的工作状态,过载时电气设备很容易被烧坏或造成严重事故。
电路中电荷沿着导体的定向运动形成电流,其方向规定为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向),其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量,称为电流强度(简称电流),用符号I或i(t)表示,讨论一般电流时可用符号i。
设在t=t2-t1时间内,通过导体横截面的电荷量为q=q2-q1,则在t时间内的电流强度可用数学公式表示为
电压是指电路中两点A、B之间的电位差(简称为电压),其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所作的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。
电压的国际单位制为伏特(V),常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(V)、千伏(kV)等,它们与伏特的换算关系为
电阻值R与通过它的电流I和两端电压U有关(即R常数)的电阻元件叫做非线性电阻,其伏安特性曲线在I-U平面坐标系中为一条通过原点的曲线。
电功率(简称功率)所表示的物理意义是电路元件或设备在单位时间内吸收或发出的电能。两端电压为U、通过电流为I的任意二端元件(可推广到一般二端网络)的功率大小为
功率的国际单位制单位为瓦特(W),常用的单位还有毫瓦(mW)、千瓦(kW),它们与W的换算关系是
在电场力作用下,电路中电荷沿着导体的定向运动即形成电流,其方向规定为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向),其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量,称为电流强度(简称电流)。
电流的大小及方向都不随时间变化,则称为直流电流。电流的大小及方向均随时间做周期性变化,则称为交流电流。
电压是指电路中两点A、B之间的电位差,其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所作的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。
电阻元件的电阻值一般与温度有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高1C时电阻值发生变化的百分数,即 。
电阻元件的电阻值大小一般与温度有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高1C时电阻值发生变化的百分数。
如果设任一电阻元件在温度t1时的电阻值为R1,当温度升高到t2时电阻值为R2,则该电阻在t1~t2温度范围内的(平均)温度系数为
式中,t为很小的时间间隔,时间的国际单位制为秒(s),电量q的国际单位制为库仑(C)。电流 (t)的国际单位制为安培(A)。
如果电流的大小及方向都不随时间变化,即在单位时间内通过导体横截面的电量相等,则称之为稳恒电流或恒定电流,简称为直流(Direct Current),记为DC或dc,直流电流要用大写字母I表示。
电能是指在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电能量,用符号W表示,其国际单位制为焦尔(J),电能的计算公式为
即功率为1000W的供能或耗能元件,在1小时的时间内所发出或消耗的电能量为1度。
如果R2R1,则0,将R称为正温度系数电阻,即电阻值随着温度的升高而增大;如果R2R1,则0,将R称为负温度系数电阻,即电阻值随着温度的升高而减小。显然的绝对值越大,表明电阻受温度的影响也越大。
如果电流的大小及方向均随时间变化,则称为变动电流。对电路分析来说,一种最为重要的变动电流是正弦交流电流,其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化,将之简称为交流(Alternating current),记为AC或ac,交流电流的瞬时值要用小写字母i或i(t)表示。
电压的大小及方向都不随时间变化,则称之为直流电压。电压的大小及方向均随时间做周期性变化,则称为交流电压。
电能是指在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电能量,W=P·t=UIt
为了保证电气设备和电路元件能够长期安全地正常工作,规定了额定电压、额定电流、额定功率等铭牌数据。
轻载状态——电气设备或元器件在低于额定功率的工作状态,轻载时电气设备不能得到充分利用或根本无法正常工作。
为了保证电气设备和电路元件能够长期安全地正常工作,规定了额定电压、额定电流、亿博电竞官网额定功率等铭牌数据。
(1)通路(闭路):电源与负载接通,电路中有电流通过,电气设备或元器件获得一定的电压和电功率,进行能量转换。
(3)短路(捷路):电源两端的导线直接相连接,输出电流过大对电源来说属于严重过载,如没有保护措施,电源或电器会被烧毁或发生火灾,所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置,以避免发生短路时出现不良后果。
吸收或发出:一个电路最终的目的是电源将一定的电功率传送给负载,负载将电能转换成工作所需要的一定形式的能量。即电路中存在发出功率的器件(供能元件)和吸收功率的器件(耗能元件)。
习惯上,通常把耗能元件吸收的功率写成正数,把供能元件发出的功率写成负数,而储能元件(如理想电容、电感元件)既不吸收功率也不发出功率,即其功率P=0。
(1)电源(供能元件):为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。
(2)负载(耗能元件):使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。
(4)联接导线:将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线.电路的状态
由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型,也叫做实际电路的电路原理图,简称为电路图。例如,图1-2所示的手电筒电路。
理想元件:电路是由电特性相当复杂的元器件组成的,为了便于使用数学方法对电路进行分析,可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件(模型)来代替,而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。