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Galerie de cartes mentales Bases des circuits

Bases des circuits

Il s'agit d'une carte mentale sur les bases des circuits. Le contenu principal comprend : les lois des circuits, les méthodes d'analyse des circuits et les composants des circuits.

Modifié à 2024-04-07 20:41:53

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Bases des circuits

méthode d'analyse de circuit

Analyse et calcul de circuits simples

définition

Selon la loi d'Ohm et les lois de division et de shuntage de tension, le courant et la tension dans chaque branche ou composant du circuit peuvent être obtenus

circuit série de résistances

définition

Lorsque plusieurs résistances sont connectées, le même courant traverse chaque résistance. Cette connexion est appelée connexion en série de résistances.

circuit parallèle de résistance

définition

Une fois plusieurs résistances connectées, si la même tension agit sur les deux extrémités de chaque résistance, une telle connexion est appelée connexion parallèle de résistances.

Connexion mixte de résistance

Un circuit comporte à la fois des circuits en série et des circuits en parallèle

Analyse et calcul de circuits complexes

définition

Il est impossible de simplifier le circuit en connectant des résistances en série et en parallèle pour trouver la résistance totale, puis d'utiliser la loi d'Ohm pour la résoudre.

méthode du courant de branche

Prendre le courant de branche comme quantité inconnue

Utilisez les lois de courant et de tension de Kirchhoff

Méthode du potentiel de nœud (tension)

Prendre le potentiel du nœud comme une quantité inconnue

Lister l'équation actuelle du nœud

Convient aux circuits avec un petit nombre de nœuds et un grand nombre de branches

théorème de superposition

L’effet composite peut être vu comme la superposition d’effets composants.

En regardant une seule alimentation, les autres sources de tension idéales sont en court-circuit et les sources de courant idéales sont en circuit ouvert.

Convient uniquement au calcul de la tension et du courant dans les circuits linéaires

Théorème de puissance équivalente

Théorème de Thévenin

Tout réseau actif linéaire à deux bornes peut être remplacé par une source de tension équivalente

Théorème de Norton

Tout réseau actif linéaire à deux bornes peut être remplacé par une source de courant idéale connectée en parallèle avec une résistance.

Analyse de circuits contenant des sources contrôlées

définition

Une source de tension ou une source de courant dont la tension ou le courant est contrôlé par la tension ou le courant d'autres parties du circuit est appelée source contrôlée. La source contrôlée est un composant à quatre bornes qui contient deux branches, l'une est la branche de contrôle et l'autre est la branche contrôlée.

modèle à source contrôlée

Source de courant contrôlée par courant

Sous-thème 1

source de tension contrôlée en courant

source de tension contrôlée en tension

source de courant contrôlée en tension

Analyse de circuits contenant des sources contrôlées

Les équations répertoriées à l'aide de la loi de Kirchhoff doivent non seulement être écrites selon les règles, mais également énumérer la relation entre la source contrôlée et sa quantité de contrôle, de sorte que le nombre de variables inconnues dans le circuit et le nombre d'équations indépendantes soient modérés.

Lorsque vous utilisez le théorème de superposition pour analyser un circuit contenant une source contrôlée, la source contrôlée est traitée différemment et la source contrôlée ne peut pas exister indépendamment de la variable contrôlée.

La source de tension commandée et la source de courant commandée peuvent être transformées de manière équivalente, mais la quantité de commande de la source commandée ne doit pas disparaître après la transformation.

Les analystes utilisant le théorème de puissance équivalente pour les circuits contenant des sources contrôlées ne peuvent pas diviser les sources contrôlées et les quantités de contrôle en deux grilles, elles doivent exister dans la même grille. Lors du calcul de la résistance d'entrée, la source indépendante dans le réseau actif est réglée à zéro, mais le fait que la source contrôlée soit nulle dépend de l'existence ou non de la quantité de contrôle de la source contrôlée.

Lors de la recherche de la résistance d'entrée, s'il existe une source contrôlée dans le réseau, la méthode de connexion des résistances en série et en parallèle ne peut pas être utilisée.

Trouvez la tension d'entrée en utilisant la méthode de recherche de la tension en circuit ouvert et du courant de court-circuit du réseau actif

Utiliser la "méthode d'addition de tension pour trouver le courant", c'est-à-dire appliquer une tension Ux aux bornes d'un réseau à deux bornes sans source indépendante (contenant une source contrôlée), et trouver le courant I dans le réseau sous cette tension .

lois des circuits

Loi de Kirchhoff

Loi actuelle de Kirchhoff KCL

Circuit de dérivation : Un circuit non dérivé composé d'un ou plusieurs composants connectés en série est appelé circuit de dérivation. Le courant de chaque composant du circuit de dérivation est le même.

Nœud : Le point de connexion de trois branches ou plus est appelé un nœud.

Boucle : un chemin fermé entouré de branches dans un circuit est appelé une boucle.

Maillage : aucune branche ne passe au milieu de la boucle.

À n’importe quel nœud du circuit, la somme des courants circulant dans ce nœud est égale à la somme des courants sortant de ce nœud.

Loi de tension de Kirchhoff KVL

Dans toute boucle fermée du circuit, la somme algébrique des tensions sur chaque segment est égale à zéro.

composants de circuits

Composition du circuit

Un circuit se compose généralement de trois parties, à savoir l'alimentation électrique, l'équipement électrique (charge) et les fils de connexion (et interrupteurs, fusibles), etc. L'équipement électrique (charge) convertit l'énergie électrique fournie par l'alimentation en énergie nécessaire au travail ; les fils de connexion, les interrupteurs et les fusibles sont utilisés pour transmettre et contrôler la transmission de l'énergie électrique à la charge. Les fusibles peuvent protéger l'alimentation et la charge. en cas d'accident de court-circuit protégé contre les dommages.

Composants de puissance idéaux

source de courant idéale

source de tension idéale

Élément résistif

Il est utilisé pour refléter le fait que l'équipement électrique (charge) convertit l'énergie électrique en seulement Autres formes d'énergie et conversion irréversible, communément appelées caractéristiques de consommation d'énergie électrique

Composants inductifs

Reflète les caractéristiques de l'équipement électrique (charge) convertissant l'énergie électrique en énergie de champ magnétique, c'est-à-dire générant un champ magnétique et stockant l'énergie du champ magnétique.

Élément capacitif

Reflète l'équipement électrique (charge) convertissant l'énergie électrique en Il s'agit du stockage d'énergie du champ électrique, c'est-à-dire des caractéristiques de génération d'un champ électrique et de stockage de l'énergie du champ électrique.

Grandeurs physiques de base des circuits

1. Les grandeurs physiques de base d'un circuit comprennent la tension (U), le courant (I) et la résistance (R), qui sont les paramètres de base qui décrivent les caractéristiques de flux des électrons dans un circuit.

2. La tension est la différence de potentiel entre deux points du conducteur, en volts (V) ; le courant est la quantité de charge dans le conducteur traversant la section transversale du conducteur par unité de temps, en ampères (A) ; la résistance du conducteur au courant Le degré d'obstruction, l'unité est l'ohm (Ω).

3. Ces trois grandeurs physiques de base sont interdépendantes et forment ensemble la base de l’analyse des circuits.

résistance

1. La résistance fait référence au degré d'obstruction du conducteur au courant. Son unité est l'ohm (Ω), qui est souvent utilisée pour exprimer la relation entre la tension, le courant et la puissance dans le circuit.

2. Les résistances peuvent être divisées en deux types : les résistances fixes et les résistances variables restent inchangées dans le circuit, tandis que les résistances variables peuvent modifier le courant et la tension dans le circuit en ajustant leur résistance.

3. Les résistances jouent les rôles de division de tension, de limitation de courant et d'égalisation de tension dans le circuit et sont l'un des composants indispensables et importants du circuit.

résistance

définition

La résistance est une propriété d'un circuit qui bloque la circulation du courant

La taille de la résistance est liée au matériau, à la longueur, à la section transversale et à la température du conducteur.

L'unité de résistance est l'ohm (Ω)

symbole de résistance

Le symbole de la résistance est R

Le symbole de résistance est généralement utilisé avec les symboles de tension et de courant pour indiquer la relation de résistance dans le circuit.

Type de résistance

résistance fixe;

La résistance d'une résistance fixe est fixe et ne peut pas être modifiée.

Il existe de nombreux types de résistances fixes, notamment les résistances à film de carbone, les résistances à film métallique, les résistances bobinées, etc.

Résistance variable

La résistance d'une résistance variable peut être modifiée et est généralement utilisée pour réguler la tension et le courant dans les circuits.

Les types de résistances variables comprennent les potentiomètres, les condensateurs variables, etc.

Applications des résistances

Le rôle des résistances dans les circuits est de limiter le courant, de réguler la tension, de protéger les circuits, etc.

Les résistances sont largement utilisées dans les équipements électroniques, les appareils électroménagers, l'électronique automobile et d'autres domaines

Mesure de résistance

Les méthodes de mesure de la résistance comprennent la voltamétrie, la méthode du pont, etc.

Les outils de mesure de résistance comprennent des multimètres, des compteurs de résistance, etc.

Dépannage de résistance

Les défauts de résistance incluent principalement les circuits ouverts, les courts-circuits, les changements de résistance, etc.

Les méthodes de diagnostic des défauts de résistance incluent la méthode de tension, la méthode de courant, la méthode de résistance, etc.

source de courant

modèle de source de tension

Il est composé d'une source de tension idéale et d'un élément de résistance connectés en série. La source de tension a une sortie de tension constante et peut être appelée source de tension constante. La tension de sortie ne change pas avec la charge (définition théorique), mais le courant de sortie change avec la charge.

Modèle source actuel

Il est composé d'une source de tension idéale et d'une résistance connectée en parallèle. La source de courant a une sortie de courant constant et peut être appelée source de courant constant. Le courant de sortie ne change pas à mesure que la charge change (également une définition théorique), tandis que la tension de sortie change à mesure que la charge change.

Transformation équivalente

La source de tension peut être convertie de manière équivalente en une connexion parallèle d'une source de courant idéale IS et d'une résistance RS. La source de courant peut être convertie de manière équivalente en une connexion en série d'une source de tension idéale US et d'une résistance RS. C'est-à-dire la formule de conversion : Us = Rs*Is.

Si la résistance interne d’une alimentation réelle est négligeable par rapport à la résistance de charge, elle peut alors être considérée comme une alimentation idéale. Lors de l'analyse du circuit équivalent pour le traitement passif, la source de tension idéale peut être considérée comme un court-circuit et la source de courant idéale comme un circuit ouvert.