电路基础理论?
电压:从数学的角度来说,电压是电场强度沿着两点到路径的连线的线积分。因为静电场是保守场,积分与路径无关。从能量的角度来看,电压是将单位正电荷从一点移动到另一点时,电场力所做的功。
功率:瞬时功率等于电压和电流的乘积。当电压和电流为周期性时,瞬时功率可分为两部分:
公式中,一个周期内第一项的积分总是非负的,表示负载消耗的功率,称为有功功率(平均功率)。
第二项在一个周期内的积分为零,其瞬时值代表电源与储能元件之间能量交换的功率,其最大值称为无功功率。
一个复数可以用来统一有功功率和无功功率。复数幂定义为。
当达到最大值,即电源需要提供给负载的最大功率的瞬时值时,用电压和电流的有效值来表示,称为视在功率(容量)。视在功率也是复功率的模式。
功率因数:表示有功功率与容量的比率。
电阻:电压与电流的比值被定义为电阻。
在一定温度下,如果R保持不变,则称为线性电阻。
电阻元件是将电能转换成其他形式能量的元件。
线性电阻电流之所以与电压成正比,是因为根据经典金属导电理论,自由电子在导体中的漂移速度与导体中的电场成正比,也就是说,
整合上述公式并定义它,从而获得
电感:电流与电流产生的磁链之比定义为电感。
这个定义是因为没有铁磁物质时,磁链与电流成正比。所以比例系数定义为电感,反映电流产生的磁通和磁场能量的储存。
电容:有两个电荷相等但不同的导体,导体上的电荷与两导体间的电压之比定义为两导体间的电容。
电容反映的是电荷产生的电场和电场能量的储存。
相量:相量是一个复数,它的模是正弦的有效值,它的幅值是正弦的初始相位。(适用于正弦稳态)
阻抗:端口的端电压相量与电流相量之比被定义为端口的阻抗。阻抗的代数形式为,其中r为电阻分量,x为电抗分量。
导纳:阻抗的倒数叫做导纳。
二、电路定律和定理
基尔霍夫定律:
KCL:在集总电路中,对于任意一个节点,从该节点流出的电流的代数和为零。
KVL:在集总电路中,对于任何回路,沿回路压降的代数和为零。
叠加定理:在线性电阻电路中,处处电压或电流等于各电源单独作用时电压或电流的叠加。