Wondershare EdrawMind
Галерея диаграмм связей Основы схемы
- 2
Основы схемы
Это интеллектуальная карта об основах схем. Основное содержание включает в себя: законы схем, методы анализа схем и компоненты схем.
Отредактировано в 2024-04-07 20:41:53
- Рекомендовано вам
- Структура
Основы схемы
метод анализа цепей
Анализ и расчет простых цепей
определение
По закону Ома и законам деления и шунтирования напряжения можно получить ток и напряжение в каждой ветви или элементе цепи.
Последовательная цепь резистора
определение
При соединении нескольких резисторов через каждый резистор проходит одинаковый ток. Такое соединение называется последовательным соединением резисторов.
резистор параллельной цепи
определение
Если после соединения нескольких резисторов на обоих концах каждого резистора действует одинаковое напряжение, такое соединение называется параллельным соединением резисторов.
Смешанное соединение резисторов
В цепи есть как последовательные, так и параллельные цепи.
Анализ и расчет сложных цепей
определение
Невозможно упростить схему, соединяя резисторы последовательно и параллельно, чтобы найти общее сопротивление, а затем использовать закон Ома для ее решения.
текущий метод ветвления
Принимая ток ветви как неизвестную величину
Используйте законы тока и напряжения Кирхгофа.
Метод узлового потенциала (напряжения)
Принимая узловой потенциал как неизвестную величину
Перечислите уравнение тока узла
Подходит для цепей с небольшим количеством узлов и большим количеством ответвлений.
теорема суперпозиции
Комплексный эффект можно рассматривать как суперпозицию эффектов компонентов.
Если рассматривать только один источник питания, то можно увидеть, что другие идеальные источники напряжения закорочены, а идеальные источники тока — разомкнуты.
Подходит только для расчета напряжения и тока в линейных цепях.
Теорема об эквивалентной степени
Теорема Тевенина
Любую линейную активную двухполюсную сеть можно заменить эквивалентным источником напряжения.
Теорема Нортона
Любую линейную активную двухполюсную сеть можно заменить идеальным источником тока, включенным параллельно резистору.
Анализ цепей, содержащих управляемые источники
определение
Источник напряжения или источник тока, напряжение или ток которого контролируется напряжением или током других частей цепи, называется управляемым источником. Управляемый источник представляет собой четырехполюсный элемент, содержащий две ветви: одна — управляющая, другая — управляемая.
модель управляемого источника
Источник тока с контролируемым током
Подтема 1
источник напряжения с управляемым током
источник напряжения, управляемый напряжением
источник тока, управляемый напряжением
Анализ цепей, содержащих управляемые источники
Уравнения, перечисленные с использованием закона Кирхгофа, должны быть записаны не только по правилам, но и по соотношению между управляемым источником и его управляющей величиной, чтобы количество неизвестных переменных в схеме и количество независимых уравнений были умеренными.
При использовании теоремы суперпозиции для анализа схемы, содержащей управляемый источник, управляемый источник рассматривается по-другому, и управляемый источник не может существовать независимо от управляемой переменной.
Управляемый источник напряжения и управляемый источник тока могут быть преобразованы эквивалентно, но управляющая величина управляемого источника не может исчезнуть после преобразования.
Аналитики, использующие теорему об эквивалентной мощности для цепей, содержащих управляемые источники, не могут разделить управляемые источники и управляющие величины на две сетки, они должны существовать в одной сетке. При расчете входного сопротивления независимый источник в активной сети устанавливается равным нулю, но равен ли нулю управляемый источник, зависит от того, существует ли управляющая величина управляемого источника.
При нахождении входного сопротивления при наличии в сети контролируемого источника нельзя применять метод последовательного и параллельного соединения резисторов.
Найти входное напряжение методом нахождения напряжения холостого хода и тока короткого замыкания активной сети.
Использовать «метод сложения напряжения для нахождения тока», то есть подать напряжение Ux на зажимы двухполюсной сети без независимого источника (содержащей управляемый источник) и найти ток I в сети под этим напряжением. .
законы цепи
Закон Кирхгофа
Действующий закон Кирхгофа KCL
Ответвленная цепь. Неразветвленная цепь, состоящая из одного или нескольких компонентов, соединенных последовательно, называется ответвленной цепью. Ток каждого компонента в ответвленной цепи одинаков.
Узел: Точка соединения трех или более ветвей называется узлом.
Петля: Замкнутый путь, окруженный ветвями цепи, называется петлей.
Сетка: через середину петли нет ветвей.
В любом узле цепи сумма токов, втекающих в этот узел, равна сумме токов, вытекающих из этого узла.
Закон напряжения Кирхгофа КВЛ
В любом замкнутом контуре цепи алгебраическая сумма напряжений на каждом участке равна нулю.
компоненты схемы
Состав схемы
Схема обычно состоит из трех частей, а именно источника питания, электрооборудования (нагрузки) и соединительных проводов (а также выключателей, предохранителей) и т. д. Электрооборудование (нагрузка) преобразует электрическую энергию, подаваемую источником питания, в энергию, необходимую для работы; для передачи и контроля передачи электрической энергии в нагрузку используются соединительные провода, выключатели и предохранители. Предохранители могут защитить источник питания и нагрузку. в случае короткого замыкания защищен от повреждений.
Идеальные силовые компоненты
идеальный источник тока
идеальный источник напряжения
Резистивный элемент
Он используется для отражения того, что электрическое оборудование (нагрузка) преобразует электрическую энергию только в Другие формы энергии и необратимое преобразование, широко известные как характеристики потребления электрической энергии.
Индуктивные компоненты
Отражает характеристики электрооборудования (нагрузки), преобразующего электрическую энергию в энергию магнитного поля, то есть генерирующего магнитное поле и сохраняющего энергию магнитного поля.
Емкостный элемент
Отражает электрооборудование (нагрузку), преобразующее электрическую энергию в Он становится хранилищем энергии электрического поля, то есть характеристиками генерации электрического поля и хранения энергии электрического поля.
Основные физические величины цепей
1. К основным физическим величинам цепи относятся напряжение (U), ток (I) и сопротивление (R), которые являются основными параметрами, описывающими характеристики потока электронов в цепи.
2. Напряжение – разность потенциалов между двумя точками проводника, в вольтах (В); ток – количество заряда в проводнике, проходящего через поперечное сечение проводника в единицу времени, в амперах (А); сопротивление проводника току. Степень непроходимости, единица измерения - Ом (Ом).
3. Эти три основные физические величины взаимосвязаны и вместе составляют основу анализа цепей.
сопротивление
1. Сопротивление обозначает степень препятствия проводнику току. Его единица измерения — Ом (Ом), которая часто используется для выражения зависимости между напряжением, током и мощностью в цепи.
2. Резисторы можно разделить на два типа: постоянные резисторы и переменные резисторы. Постоянные резисторы остаются в схеме неизменными, а переменные резисторы могут изменять ток и напряжение в цепи, регулируя свое сопротивление.
3. Резисторы играют роль деления напряжения, ограничения тока и выравнивания напряжения в цепи и являются одними из незаменимых и важных компонентов схемы.
сопротивление
определение
Сопротивление — это свойство цепи, которое блокирует протекание тока.
Размер сопротивления зависит от материала, длины, площади поперечного сечения и температуры проводника.
Единица сопротивления — Ом (Ом).
символ сопротивления
Обозначение резистора — R.
Символ сопротивления обычно используется вместе с символами напряжения и тока для обозначения соотношения сопротивлений в цепи.
Тип резистора
постоянный резистор;
Сопротивление постоянного резистора фиксировано и не может быть изменено.
Существует много типов постоянных резисторов, в том числе резисторы с углеродной пленкой, резисторы с металлической пленкой, резисторы с проволочной обмоткой и т. д.
Переменное сопротивление
Сопротивление переменного резистора можно изменять, и его обычно используют для регулирования напряжения и тока в цепях.
К типам переменных резисторов относятся потенциометры, переменные конденсаторы и т. д.
Применение резисторов
Роль резисторов в цепях заключается в ограничении тока, регулировании напряжения, защите цепей и т. д.
Резисторы широко используются в электронном оборудовании, бытовой технике, автомобильной электронике и других областях.
Измерение сопротивления
К методам измерения сопротивления относятся вольтамперометрический, мостовой метод и др.
К средствам измерения сопротивления относятся мультиметры, измерители сопротивления и т. д.
Устранение неисправностей резистора
Неисправности резисторов в основном включают обрыв цепи, короткое замыкание, изменение сопротивления и т. д.
Методы диагностики неисправностей резисторов включают метод напряжения, метод тока, метод сопротивления и т. д.
источник питания
модель источника напряжения
Он состоит из идеального источника напряжения и резисторного элемента, соединенных последовательно. Источник напряжения имеет выходное напряжение постоянного напряжения и может быть назван источником постоянного напряжения. Выходное напряжение не меняется в зависимости от нагрузки (теоретическое определение), но выходной ток изменяется вместе с нагрузкой.
Текущая исходная модель
Он состоит из идеального источника напряжения и резистора, соединенных параллельно. Источник тока имеет выходной ток постоянного тока и может быть назван источником постоянного тока. Выходной ток не меняется при изменении нагрузки (также теоретическое определение), тогда как выходное напряжение изменяется при изменении нагрузки.
Эквивалентное преобразование
Источник напряжения можно эквивалентно преобразовать в параллельное соединение идеального источника тока IS и резистора RS. Источник тока можно эквивалентным образом преобразовать в последовательное соединение идеального источника напряжения US и резистора RS. То есть формула преобразования: Us = Rs*Is.
Если внутреннее сопротивление реального источника питания незначительно по сравнению с сопротивлением нагрузки, то его можно считать идеальным источником питания. При анализе эквивалентной схемы для пассивной обработки идеальный источник напряжения можно рассматривать как короткое замыкание, а идеальный источник тока — как разомкнутую цепь.