集总电路中电压电流的约束关系
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第1章1.1 复习笔记一、电路及集总电路模型1.基础元件图形实际电路是由电阻器、电容器、线圈、电源等部件和晶体管等器件相互连接组成的,各种部、器件可以用图形符号表示,如表1-1所示。
表1-1 部分电气图用图形符号2.集总电路(1)定义集总电路是指由集总参数元件组成的电路。
(2)应用条件当电路的尺寸远小于最高频率所对应的波长时,可以当做集总电路来处理。
二、电路变量电流、电压及功率1.电流(1)定义电流是指每单位时间内通过导体横截面的电荷量。
(2)表达式电流的表达式为(3)分类①恒定电流恒定电流是指大小和方向都不随时间变化的电流,简称直流。
②交变电流交变电流是指大小和方向都随时间作周期性变化的电流,简称交流。
2.电压(1)定义电路中a、b两点间的电压是指单位正电荷由a点转移到b点时所获得或失去的能量。
(2)表达式电压的表达式为(3)分类①恒定电压恒定电压是指大小和极性都不随时间而变动的电压,也叫直流电压。
②时变电压时变电压是指大小和极性都随时间变化的电压,也叫交流电压。
(4)关联参考方向:关联参考方向是指电流参考方向与电压参考方向一致,如图1-1所示。
图1-1 关联的参考方向3.功率(1)定义功率是指能量流动的速率。
(2)表达式功率的表达式为p(t)=u(t)i(t)(3)功率的正负功率的正负表示能力的吸收与产生,电压电流取关联参考方向时:①当功率为正,电路吸收能量,p值即为吸收能量的速率;②当功率为负,电路提供能量,p值为产生能量的速率。
三、基尔霍夫定律1.基尔霍夫电流定律(1)定律内容基尔霍夫电流定律可表述为:对于任一集总电路中的任一节点,在任一时刻,流出(或流进)该节点的所有支路电流的代数和为零。
(2)表达式基尔霍夫电流定律的数学表示式为(3)理论基础基尔霍夫电流定律的理论基础是电荷守恒法。
2.基尔霍夫电压定律(1)定律内容基尔霍夫电压定律可表述为:对于任一集总电路中的任一回路,在任一时刻,沿着该回路的所有支路电压降的代数和为零。
集总参数电路的两种约束形式
集总参数电路是一种简化电路分析和计算的方法,它将复杂的
电路系统简化为等效的电路元件和参数。
在分析集总参数电路时,
常常会遇到两种约束形式,分别是电压约束和电流约束。
1. 电压约束:
电压约束是指在集总参数电路中,电压在不同节点之间的关系。
根据基尔霍夫电压定律,电压约束可以通过节点电压和电压源来表示。
在节点电压法中,每个节点都有一个节点电压,通过节点之间
的电压关系来建立方程。
电压源则可以用来表示电路中的电源或电
压信号。
通过电压约束,可以得到电路中各个节点电压之间的关系,进而求解电路中的电流和功率等参数。
2. 电流约束:
电流约束是指在集总参数电路中,电流在不同支路之间的关系。
根据基尔霍夫电流定律,电流约束可以通过支路电流和电流源来表示。
在支路电流法中,每个支路都有一个支路电流,通过支路之间
的电流关系来建立方程。
电流源则可以用来表示电路中的电流源或
电流信号。
通过电流约束,可以得到电路中各个支路电流之间的关系,进而求解电路中的电压和功率等参数。
这两种约束形式是集总参数电路分析的基础,通过建立和求解约束方程,可以得到电路中各个节点和支路的电压、电流和功率等重要参数。
在实际应用中,根据具体的电路结构和问题要求,可以灵活选择使用电压约束或电流约束,或者结合两者进行综合分析。