【电工学笔记】上册第一、二章

电工学

上次考试败在了单位,这次单位 一定要记熟。

第一章

  • 电源或信号源的电压或电流称为激励,它推动电路工作;
    由激励所产生的电压和电流称为响应。

  • 复杂电路中,一般无法事先判断某个支路电流的
    实际方向或者某个电路元件电压的实际方向
    请添加图片描述
    140V/4算不出总电阻的
    在这里插入图片描述

  • 基尔霍夫定律

  • 支路、节点、回路、网孔
    在这里插入图片描述
    用电压就可以解决

第二章

第二章的复习的话既重要,内容也多。

2-1电路电阻的等效变换
  • 且值相差很大的两个电阻并联,大电阻的分
    充作用常可忽略不计。
    且值相差很大的两个电阻串联,小电阻的分
    玉作用常可忽略不计;

  • 电导的符号是S

  • 标出等电位点

我好像用眼睛看也能达到一样的效果,标出等电位点后,等电位合一,变成一根导线一个节点连三条电阻的形式。在这里插入图片描述

电源的两种模型的等效变换

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  • 恒流源与电阻串联后再与其他支路并联的等效
  • 恒压源与电阻并联联后再与其他支路串联的等效
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支路电流法

最基本的计算复杂电路的方法

  • 适用范围:适合用户要求求出电路的各个支路电流时的电路

在这里插入图片描述

使用等效电源法确实算不出各个支路的电流和电压,因为有等效内部不同的限制

  • 我想叫它K n方法,K指的是网孔数量。可以列出K个KVL方程。n指的是节点数量,可以列出n-1个方程

  • 支路电流法,十分依靠网孔,和节点,方程都靠它们来列写,不然就会列出重复的方程

  • 要注意恒流源两端的电压取决于外部的电路,翻译成人话就是网孔里面有恒流源的不要

结点电压法

节点电压,应该说是两个节点之间的电压

  • 先规定选取两节点的电压方向

  • 然后就是列方程了。列方程用的是节点的KCL方程。因为两个节点之间电流应该一样,所以选取哪一个节点都没有问题。然后再用节点电压U一一表示出支路的电流

  • 加起来应该会有数量足够的方程了

规律性

p

遇到上面的电路,可以直接用公式解决。节点电压等于(各个支路电压源电压除以各个支路电阻求和)除以各个支路阻抗之和

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  • 在用节点电压法的时候可能会遇到恒流源。有恒流源的支路,可以忽略该支路的电压。
叠加定理

叠加定理,可以用于多个电压源或者是电流源的电路。不过多于两个的我还没用过

  • 1.标出电流和电压的方向。有多少个源就要算多少次电压或电流。最后实际的电压和电流就是它们的叠加,常量相加。
  • 2.步骤是这样的,先屏蔽掉所有,留下一个源。算出该电路的电流和电压都会简单。然后再选择另外一个作用,屏蔽掉其他的。
  • 3.最后相加即可

电压源短路->>因为电压源内部有条线可以提供给叠加定理短路。(doge)

电流源断路

戴诺前置知识
  • 二端网络:若一个电路只有两根导线可以连接外边,就叫做二端网络
  • 无源就是没有电源
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图中的两个电流源是串联关系还是并联关系。都不是。它们之间没有串并联关系。我开始时对于ppt上面说这两不是串联也不是并联感觉十分奇怪,但是随后我就知道:可能是我定义理解有问题了,找出串并联的定义,果然是自己错了,所以对于定义疑惑的点,一定要花心思去搞清楚。

所以不适合用等效电源法求解这道题。

但是如果用前面学的支路电流和节点电压,就会多求物理量。而且过程比较繁琐。

现在我们就引出了——等效电源定理:用电源模型代替有源二端网络

p

我同样对这幅图感到疑惑:怎么转化的呢?

我们可以看到图中有三个节点,如果想要把要求的A抽离出来,AB肯定要向外移动。AB向外了,AB的另一条支路要向内,然后转化完成。。。

戴维宁定理
  • 戴维宁就是要取出待求电阻,然后把除了待求电阻外的进行等效替代。以外的部分就按照书上说法变成相应无源二端网络输入电阻。原则说了一堆,其实就是把之外的部分压短流断。得到的等效电阻
  • 然后等效电源电压就是去掉待求电阻后的开路电压
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注意这里的恒流源是可以改变局部电流情况的,连接断路的I4一定为0,但是有电流源在局部供电,所以I3就为-1A,I2为0,进行一个小循环。然后再在ACDEB的断路网孔中求出电压和,就为等效电源电动势。

  • 电压方向其实如果是正,那么就是电压降方向
诺顿定理

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在这里插入图片描述

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之所以要折叠成三角形,是因为AB的电势相等。为啥要折叠成三角形,因为好看出电压,然后求分别的支路电流。然后就可以由KCL求出短路电流了。

和戴维宁一样,诺顿是不过是等效成了电流源电路,求的是短路了待求电阻的电流

在这里插入图片描述

问题:为啥这道题用不了戴维宁定理,因为,AB之间可以重叠,它们的电压差为零

非线性元件

非线性电阻的阻值写出来要指明工作电压和工作电流,因为他们不遵守欧姆定律

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这里的2V是正确的,我在这里发现了我的一个十分严重的问题!!

我在这一章犯的一个十分严重的错误

在这里对于短路电压的判断:我认为是5V抵消掉1V,然后就剩下4V电压在电路里面,然后4/4=1A,电流就为1A,算出得到R2的电压就为1V,因为E2被抵消了,所以U的电压就是1V

上面的说法完全错误

  • 首先,这里的断路思维就是错误的,如果是真的断路才可以抵消,这里只是等效为有源二端网络,并不算真正的断路,所以这两个电压源不是串联关系而是并联关系。而且由于并联电路其实电压是相等的。所以

上面的电压源E2其实已经可以理解为电阻了,所以在根据KVL做网孔的电压计算的时候要放在那边。

高阶操作

叠加定理反向运用:

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戴维宁+节点电压
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