電路分析基礎知識(編輯修改稿)
2024-09-01 10:10 本頁面
【文章內容簡介】 功稱為電功率，簡稱功率。它是描述傳送電能速率的一個物理量，用符號表示，即： 在式中，若電壓的單位為伏特，電流的單位為安培，則功率的單位為瓦特，簡稱為“瓦”。用式計算電路的功率時，若電壓、電流的參考方向相關聯(lián)，則等式的右邊取正號，即；否則取負號，即。當時，表明該元件吸收（消耗）功率，是負載（或起負載作用）；當時，表明該元件發(fā)出（產生）功率，是電源（或起電源作用）。根據(jù)能量守恒的原則，在任何一個電路中，某些元件所產生的功率之和必然等于該電路中其它元件所消耗的功率之和，即，滿足功率平衡條件。當已知元件的功率為時，則在秒內消耗的電能為：電能 電能就等于電場力所做的功，單位是焦耳。工程上，常用千瓦小時作單位，俗稱“度”。例 在圖中，方框代表某一電路元件，其電壓、電流的參考方向如圖中所示，求圖中各元件的功率，并說明該元件是吸收還是發(fā)出功率？解題思路：求解前，首先要看清電壓和電流的參考方向是否相關聯(lián)，若是關聯(lián)方向則用公式求解，反之用公式求解；其次還要注意電壓和電流自身的正負值；其三是要記住，無論電壓和電流的參考方向是否相關聯(lián)，只要計算結果為，則該元件吸收（消耗）功率為負載元件，若計算結果為，則該元件發(fā)出（產生）功率為電源元件。因為電壓、電流的參考方向相關聯(lián)，所以有 元件吸收功率。因為電壓、電流的參考方向非關聯(lián)，所以有 元件發(fā)出功率。因為電壓、電流的參考方向關聯(lián)，所以有 元件發(fā)出功率。因為電壓、電流的參考方向非關聯(lián)，所以有 元件吸收功率。例 在圖所示電路中，方框表示電源或電阻，各元件的電壓和電流的參考方向如圖所示。通過測量得知：， ， ，。①試標出各電流和電壓的實際方向。②試求每個元件的功率，并判斷是電源還是負載。解題思路：當電流或電壓的參考方向與實際方向相同時，電流或電壓為正值。若電流或電壓的參考方向與實際方向相反，則為負值。本題中均為負值，與實際方向相反，其余均為正值，與實際方向相同。 方框：與均為正值，與實際方向一致；方框：為正值，與實際方向一致，為負值，與實際方向相反；方框：與均為正值，與實際方向一致；方框：為正值，與實際方向一致，為負值，與實際方向相反。各電流和電壓的實際方向（用虛線表示）如圖所示。（2）計算各元件的功率方框：電壓和電流參考方向一致，代入數(shù)據(jù)得， 該元件吸收功率，為負載；方框：電壓和電流參考方向一致，代入數(shù)據(jù)得， 該元件發(fā)出功率，為電源；方框：電壓和電流的參考方向不一致，代入數(shù)據(jù)得， 該元件發(fā)出功率，為電源；方框：電壓和電流的參考方向不一致，代入數(shù)據(jù)得，該元件吸收功率，為負載。例 圖為某電路的一部分，三個元件中流過相同電流，已知元件的電壓，試求： 元件的功率，并說明是吸收功率還是發(fā)出功率； 若已知元件發(fā)出的功率為，元件吸收的功率為，則元件上的電壓和元件上的電壓各為多少伏特？。解題思路：＋ U3 －acb＋ U1 －＋ U2 －I 元件的電壓的參考方向與電流的參考方向相反，此時，計算公式應為，代入數(shù)據(jù)得：，該元件吸收功率，為負載。 元件的電壓的參考方向與電流的參考方向相關聯(lián)，且發(fā)出功率，則根據(jù)關聯(lián)方向中，當時，表明該元件發(fā)出（產生）功率知，為負值，即 ，求得 ；同理，元件的電壓的參考方向與電流的參考方向相關聯(lián)，吸收功率，則根據(jù)關聯(lián)方向中，當時元件吸收（消耗）功率知：為正值， 即 ，求得 。 上面三個例題說明了判斷一個電路中哪個是電源（或起電源的作用），哪個是負載（或起負載作用）的基本方法。額定值 任何電氣元件和設備工作時所消耗的實際功率都與它們的工作條件有關，考慮使用的經濟性、可靠性和壽命，把元器件和設備安全工作時所允許的最大電流、電壓和功率分別稱為額定電流、額定電壓和額定功率，統(tǒng)稱為額定值。一般元器件和設備的額定值都標示在明顯位置（或標示在產品說明書和手冊中）。 元器件或設備在額定值時的工作狀態(tài)叫做額定工作狀態(tài)（或稱為滿載狀態(tài)）。在這種工作狀態(tài)下，元器件或設備的效能得到充分發(fā)揮，能源得到充分利用。 元器件或設備在低于額定值下的工作狀態(tài)叫做輕載工作狀態(tài)。過于輕載工作顯然不利于元器件或設備效能的發(fā)揮，造成能源浪費，要注意避免。 元器件或設備工作在高于額定值時的狀態(tài)叫做過載或超載工作狀態(tài)，容易燒毀元器件或設備，一定要嚴格禁止這種情況的發(fā)生。第三節(jié) 電路的基本元件電路中理想元件有
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