2.3 电路计算
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三相功率电流计算公式引言:在电力系统中,计算三相电路中的功率和电流是非常重要的。
三相电路的功率和电流计算可以用一组公式来完成。
本文将详细介绍三相功率电流计算公式的原理和使用方法。
一、功率计算公式在三相电路中,功率可以通过以下公式计算:1.1 有功功率公式三相有功功率(P)的计算公式为:P = √3 × U × I × Cosθ其中,√3表示3的平方根,U表示线电压,I表示线电流,Cosθ表示功率因数。
1.2 无功功率公式三相无功功率(Q)的计算公式为:Q = √3 × U ×I × Sinθ其中,√3表示3的平方根,U表示线电压,I表示线电流,Sinθ表示无功功率因数。
1.3 视在功率公式三相视在功率(S)的计算公式为:S = √3 × U × I其中,√3表示3的平方根,U表示线电压,I表示线电流。
二、电流计算公式在三相电路中,电流可以通过以下公式计算:2.1 阻抗电流公式三相阻抗电流(Iz)的计算公式为:Iz = √3 × Uz / Z其中,√3表示3的平方根,Uz表示线电压,Z表示阻抗。
2.2 电阻电流公式三相电阻电流(Ir)的计算公式为:Ir = √3 × Ur / R其中,√3表示3的平方根,Ur表示线电压,R表示电阻。
2.3 感抗电流公式三相感抗电流(Ix)的计算公式为:Ix = √3 × Ux / X其中,√3表示3的平方根,Ux表示线电压,X表示感抗。
结论:三相功率和电流计算公式是计算三相电路中功率和电流的重要工具。
通过这些公式,我们可以准确计算电力系统中的三相功率和电流,并进行合理的设计和分析。
理解和熟练使用这些公式对保证电力系统的稳定和高效运行是非常重要的。
同时,还需要注意公式中的单位一致性和参数计算的准确性,以确保计算结果的精确性和可靠性。
有关电路的公式
标准式:R=U/I部分电路欧姆定律公式:I=U/R
⑴电阻 R
R=ρL/S注:其中ρ不是,而是导线材料在常温下长度为1m横截面积为1mm^2时的阻值
②电阻等于电压除以电流R=U÷I
③电阻等于电压平方除以电功率R=UU÷P
⑵电功 W
电功等于电流乘电压乘时间 W=UIt普适公式
电功等于电功率乘以时间 W=Pt
电功等于电荷乘电压 W=QU
电功等于电流平方乘电阻乘时间W=I×IRt纯电阻电路
电功等于电压平方除以电阻再乘以时间W=U·U÷R×t同上
⑶电功率 P
①电功率等于电压乘以电流 P=UI
②电功率等于电流平方乘以电阻 P=IIR纯电阻电路
③电功率等于电压平方除以电阻P=UU÷R同上
④电功率等于电功除以时间 P=W:Tt
⑷电热 Q
电热等于电流平方成电阻乘时间 Q=IIRt普适公式
电热等于电流乘以电压乘时间 Q=UIt=W纯电阻电路。
2.3 画出图P2.3所示各电路的直流通路和交流通路。
设所有电容对交流信号均可视为短路。
图P2.3解:将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路,图略。
图P2.3所示各电路的交流通路如解图P2.3所示;解图P2.32.4 电路如图P2.4(a)所示,图(b)是晶体管的输出特性,静态时U B E Q =0.7V。
利用图解法分别求出R L=∞和R L=3kΩ时的静态工作点和最大不失真输出电压U o m(有效值)。
图P2.4解:空载时:I B Q=20μA,I C Q=2mA,U C E Q=6V;最大不失真输出电压峰值约为5.3V,有效值约为3.75V。
带载时:I B Q=20μA,I C Q=2mA,U C E Q=3V;最大不失真输出电压峰值约为2.3V,有效值约为1.63V。
如解图P2.4所示。
解图P2.42.5在图P2.5所示电路中,已知晶体管的β=80,r b e =1k Ω,iU =20mV ;静态时U B E Q =0.7V ,U C E Q =4V ,I B Q =20μA 。
判断下列结论是否正确,凡对的在括号内打“√”,否则打“×”。
图P 2.5(1)200102043-=⨯-=-uA ( ) (2)71.57.04-≈-=uA ( ) (3)4001580-=⨯-=u A ( ) (4)20015.280-=⨯-=uA ( ) (5)Ω=Ω=k 1k )2020(i R ( ) (6) Ω=Ω=k 35k )02.07.0(i R ( )(7)Ω≈k 3i R ( ) (8)Ω≈k 1i R ( )(9)Ω≈k 5o R ( ) (10)Ω≈k 5.2o R ( )(11)s U ≈20mV ( ) (12)sU ≈60mV ( )解:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√ (9)√ (10)× (11)× (12)√2.6 电路如图P2.6所示,已知晶体管β=50,在下列情况下,用直流电压表测晶体管的集电极电位,应分别为多少?设V C C =12V ,晶体管饱和管压降U C E S =0.5V 。
RC电路充放电时间计算V0 为电容上的初始电压值;V1 为电容最终可充到或放到的电压值;Vt 为t时刻电容上的电压值。
则,Vt="V0"+(V1-V0)* [1-exp(-t/RC)]或,t = RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]求充电到90%VCC的时间。
(V0=0,V1=VCC,Vt=0.9VCC)代入上式: 0.9VCC=0+VCC*[[1-exp(-t/RC)]既 [[1-exp(-t/RC)]=0.9;exp(-t/RC)=0.1- t/RC=ln(0.1)t/RC=ln(10) ln10约等于2.3也就是t=2.3RC。
带入R=10k C=10uf得。
t=2.3*10k*10uf=230msRC回路充放电时间的推导过程需要用高等数学,简单的方法只要记住RC回路的时间常数τ=R×C,在充电时,每过一个τ的时间,电容器上电压就上升(1-1/e)约等于0.632倍的电源电压与电容器电压之差;放电时相反。
如C=10μF,R=10k,则τ=10e-6×10e3=0.1s 在初始状态Uc=0时,接通电源,则过0.1s(1τ)时,电容器上电压Uc为0+(1-0)×0.632=0.632倍电源电压U,到0.2s(2τ)时,Uc为0.632+(1-0.632)×0.632=0.865倍U……以此类推,直到t=∞时,Uc=U。
放电时同样运用,只是初始状态不同,初始状态Uc=U。
单片机复位(上电复位和按键复位,复位脉宽10ms,R常取值10k~47k,c 取值10~100uf,电容大些为好):原理:如果复位是高电平复位,加电后电容充电电流逐渐减少,此时经电阻接地的单片机IO是没电压的,因为电容是隔直流的,直到充电完毕开始放电,放电的过程同样是电流逐渐减少的,开始放电时电流很大,加到电阻上后提供给IO高电平,一段时间(电容器的充放电参数:建立时间等)后,电流变弱到0,但是复位引脚已经有了超过3us的高电平,所以复位就完成了;手动复位,如加按键,则是直接将电容短路,给复位引脚送高电平,此部分就只有电容在起作用;当然电源较大(一般3.3v-5v)的话,加电阻是为了分压,防止烧坏引脚。
电路分析交流电路公式整理电路分析是电子工程中的基础课程,其中包括直流电路和交流电路两部分内容。
而在交流电路中,公式整理是进行电路计算的关键步骤。
本文将对交流电路中常见的公式进行整理,帮助读者更好地理解和应用交流电路分析。
一、电压、电流和阻抗的关系在交流电路中,电压、电流和阻抗三者之间存在重要的关系,可以用欧姆定律和欧姆定律的交流形式来进行描述。
1.1 欧姆定律的交流形式根据欧姆定律的交流形式,电阻元件的电流与电压之间的关系可以表示为:I = V / Z其中,I为电流,V为电压,Z为阻抗。
1.2 欧姆定律的复数形式如果考虑到交流电路中存在相位差的情况,可将电流和电压表示为复数形式:I = I0 * sin(ωt + φi)V = V0 * sin(ωt + φv)其中,I0和V0为交流电流和电压的幅值,ϕi和ϕv分别表示电流和电压的相位差,ω则为角频率。
1.3 阻抗的计算阻抗是交流电路中对电流和电压的阻碍作用的度量。
根据欧姆定律的交流形式,阻抗可以表示为:Z = R其中,R为电阻元件的阻抗,且在交流电路中,电感和电容的阻抗均为复数:ZL = jωLZC = -j/(ωC)其中,L为电感的感值,C为电容的电容值,j为虚数单位。
二、交流电路中的电压、电流和功率计算在电路分析中,我们需要计算交流电路中的电压、电流和功率。
2.1 交流电压的计算交流电路中的电压可以通过欧姆定律和电压分压定律进行计算。
根据电压分压定律,电压与电压源电动势和电阻的比例相关:V = ε * (Z / (Z + R))其中,V为电路中某一点的电压,ε为电压源电动势,R为电阻。
2.2 交流电流的计算交流电路中的电流计算涉及到复数运算。
根据欧姆定律的复数形式,电流可以通过电压和阻抗的除法来计算:I = V / Z2.3 交流功率的计算在交流电路中,交流功率可以分为有功功率和无功功率。
有功功率表示实际做功的部分,无功功率表示由电感和电容元件引起的能量交换。
1. 电表刻度1.1在图所示的电路中,电源电压为9伏且不变,滑动变阻器上标有“50Ω2A”字样,闭合电键S后,电流表的示数为0.2安,电压表的示数为2伏。
求:(1) 电阻R的阻值。
(2) 电阻R消耗的电功率P。
(3) 有可能使电流表或电压表的指针指在刻度最大处时的变阻器的阻值。
1.2在图12所示的电路中,电源电压保持不变。
电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω,2A”字样。
闭合电键S后,当滑动变阻器的滑片P在中点位置时,电压表V1的示数为4伏。
求:(1)电流表的示数;(2)电压表V的示数;(3)在电表量程可以改变的情况下,是否存在某种可能,改变滑片P的位置,使两电压表指针偏离零刻度的角度恰好相同?如果不可能,请说明理由;如果可能,请计算出电路中的总电阻。
1.3在如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样。
闭合电键S,移动滑片P到某位置时,电压表V1的示数为2伏,电压表V的示数为12伏,电流表A的示数为0.2安。
求:(1)电阻R1的阻值。
(2)通电10秒,电流通过电阻R2所做的功。
(3)在电表量程可以改变的情况下,是否存在某种可能,改变滑片P的位置,使两电压表指针偏离零刻度的角度恰好相同?如果不可能,请说明理由;如果可能,请计算出滑动变阻器连入电路中的阻值。
1.4在如图11(a)所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,当滑片P移到滑动变阻器R2的某一端时,电压表、电流表的示数如图12(b)所示,求:(1)滑动变阻器R2接入电路的阻值。
(2)10秒内电流通过R2所做的功。
(3)当滑片P移到滑动变阻器R2的另一端时,电压表和电流表的指针同时在(b)图指针所示的基础上偏转了相同的角度,求电源电压值。
1.5在图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“50欧2安”字样。
闭合电键,移动滑片到某位置时电压表V1的示数为2伏,电压表V的示数为6伏,电流表的示数为0.2安。
求:①电阻R1的阻值。
②通电10秒,电流通过R1所做的功。
③改变滑片的位置,使两电压表的指针偏离零刻度线的角度恰好相同?如有可能,求出R2的值。
2.替换电阻2.1在图11所示的电路中,电源电压为12伏且不变,电阻R1的阻值为22欧,滑动变阻器R2上标有“10 1A”字样。
闭合电键S,电流表的示数为0.5安。
求:(1)电阻R1两端的电压。
(2)滑动变阻器R2接入电路的阻值。
(3)现设想用定值电阻R0来替换电阻R1,要求:在移动滑动变阻器滑片P的过程中,两电表的指针分别能达到满刻度处,且电路能正常工作。
①现有阻值为16欧的定值电阻,若用它替换电阻R1,请判断:________满足题目要求(选填“能”或“不能”)。
若能满足题目要求,通过计算求出替换后滑动变阻器的使用范围;若不能满足题目要求,通过计算说明理由。
②满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为_______________________。
2.2如图所示电路,R2阻值为30欧,当电键S闭合时,电流表A1的示数为0.2安,A2选0~0.6安量程。
求:(1)电源电压。
(2)通电20秒电流通过R2所做的功。
(3)现有甲、乙两个滑动变阻器,分别标有“10Ω1A”和“20Ω2A”字样,请通过计算选择合适的滑动变阻器接人电路,能保证电路正常工作。
2.3在图8所示的电路中,电源电压为18伏且不变,电阻R1的阻值为30欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样。
闭合电键S,电流表的示数为0.4安。
求:(1)电阻R1两端的电压。
(2)电阻R1消耗的电功率P1。
(3)现有三个定值电阻,分别为A(40欧)、B20欧)、C(10欧),请从中选择一个来替换电阻R1,并选择合适的电表量程。
要求:在移动变阻器滑片P的过程中,不更换电表量程,两电表的指针分别能达到满刻度处,且电路能正常工作。
①请选择电表使用的量程:电流表量程___________安,电压表量程_________伏。
②应选用电阻_________(选填字母)代替电阻R1.。
③满足上述要求时,变阻器R2连入电路的阻值范围。
2.4在图11(a)所示的电路中,电源电压为22伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“50欧2安”字样。
闭合电键S后,电流表A的示数为0.4安,电压表V的示数为6伏,求:①此时变阻器R2消耗的电功率P2。
②定值电阻R1的阻值。
③请用定值电阻R0来替换电阻R1。
要求:选择不同的电表量程,移动变阻器滑片P,都能使电压表V的指针处于图11(b)所示位置,且电路能正常工作。
第一,符合上述条件的定值电阻R0最小阻值为________欧,最大阻值为________欧。
第二,满足上述要求时,若定值电阻R0分别取最小和最大阻值连入电路,在两种情况下各自电流表示数付最小值。
(写明必要理由)2.5在图11(a)所示的电路中,电源电压为18伏且不变。
电阻R1的阻值30欧,滑动变阻器R2上标有“20 2A”字样。
闭合电键S,电压表的示数为12伏。
(1)求电流表的示数。
(2)求电阻R2连入电路的阻值。
(3)若移动变阻器滑片P到某位置时,发现两电表中某一个表的指针达到满刻度,如图11(b)或(c)所示。
①求出此时两电表的示数。
②现要求在移动变阻器滑片P时两电表的指针均能达到满刻度,如图11(b)和(c)所示,小华和小明拟采取如下方法:小华:用5欧的定值电阻替换电阻R1。
小明:用25欧的定值电阻替换电阻R1。
请判断:_________________的方法能满足题目的要求(选填“小华”、“小明”或“小华和小明”)。
满足题目要求时,滑动变阻器连入电路的阻值R2的值为___________欧。
③继续移动变阻器的滑片P,直至电路中电流最小,则两电表指针偏转角度的变化量是___________的(选填“相同”或“不同”)。
3. 电源变化3.1在图17所示电路中,R1=20欧,滑动变阻器R2标有“50欧,2安”字样,闭合电键S,移动变阻器滑片P至中点,电流表示数如图18所示,(1)求此时电压表示数,请在电压表中标出量程及大小。
(2)求移动滑动变阻器滑片的过程中,电路的最大总功率。
(3)在电压表、电流表的量程均不改变的情况下,用新的电源去替换原来的电源,要求,在移动滑动变阻器滑片的过程中,两电表分别能达到某量程的满刻度,且电路正常工作。
求满足上述要求替换电源的电压(求电源电压范围)。
3.2如图12所示,灯L上标有“12V 3.6W”,定值电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”。
(1)闭合S1、S2,灯L正常发光。
电流表、电压表的量程分别为0~3A,0~15V,求:①灯正常发光时的电阻;②滑动变阻器允许连入的阻值范围。
(2)断开S1、S2,用一个新的电源去替代原来的电源,电流表、电压表的量程分别为0~0.6A,0~3V。
移动滑动变阻器的滑片过程中,要求两个电表先后均能达到满刻度,且电路正常工作。
求允许替换电源的范围。
3.3在图12(a)所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧,所用电表均为图12(b)所示规格。
①若电源电压为3伏,闭合电键S,求通过电阻R1的电流I1。
②现电路中的电源电压可变:(a)若滑动变阻器R2标有“50Ω1A”的字样,求为保证通过干路的电流达到最大时,电源所需的最小电压U min。
(b)若滑动变阻器R2标有“5Ω3A”的字样,求在电源电压可变范围内,通过电阻R1的最大电流I1max。
3.4在图11(a)所示的电路中,电阻R1的阻值为15欧,滑动变阻器R2上标有“10Ω2A”字样,所用电流表如图11(b)所示。
①若电源电压为6伏且不变,求通过R1的电流I1.②若电源电压可变,为使电流表A的示数能达到最大,求电源电压的范围。
3.5在图11(a)所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20 2A”字样,所用电流表的表盘如图11(b)所示。
闭合电键S,通过R1的电流为0.6安。
求:(1)电阻R1两端的电压。
(2)变阻器的滑片P移至最右端后,10秒内变阻器R2消耗的电能。
(3)若用一个新的电源替换原来的电源,要求在移动变阻器滑片P的过程中电流表示数的最大变化量为1.4安。
请找出满足条件的电源电压。
4. 电阻范围4.1在图16所示的电路中,电源电压为6伏,且保持不变。
当电键S 闭合时R 2的滑片在b 端,电流表A 的示数为0.1安,电压表V 的示数为4伏。
求:(1)电阻R 1的电压;(2)电流表的最大示数是多少;(3)在滑片滑动过程中,电阻R 1消耗功率的变化范围。
4.2在图9所示的电路中,电源电压保持18伏不变,定值电阻R 1=6欧,滑动变阻器R 2上标有“50Ω 2A ”字样.闭合电键S ,移动滑动变阻器滑片到某位置时,电压表V 1示数为6伏,求:①通过电阻R 1的电流; ②电阻R 1消耗的功率;③改变滑片位置,在电路能正常工作的情况下,滑动变阻器R 2连入电路的阻值范围。
4.3如图8 所示电路,电源电压为12 伏,电阻R 1 的阻值为10 欧,滑动变阻器R 2 标有“100Ω 2A ”字样,当电键S 闭合时,电流表A 的示数为0.2 安。
且此时电压表、电流表的量程选择都合适。
求:(1)电压表V1 的示数; (b )图11 PR 1R 2 SA(2)通电10 秒钟,R2 消耗的电能;(3)不改变电压表、电流表的量程,在保证整个电路中的元件都不损坏的前提下,求滑动变阻器R2 允许接入电路的阻值范围和整个电路中的最大电功率。
4.4在图12所示的电路中,电源电压不变,R1与R2为两个阻值不等的电阻,已知R1的阻值为10欧。
闭合电键S后,电流表的示数为0.12安。
(1)求电阻R1两端的电压U1。
(2)通电10秒,电流通过R l做的功W1。
(3)根据现有条件,小华同学认为不可能求出R2的值。
但小明同学认为如果R2与R1满足一定的关系,就能求出R2的值。
小明同学为了寻找二者间的关系,又增加了R1、R2各一个(即有两个R1、两个R2共四个电阻),他重新连接电路,把其中两个电阻按不同方式接入电路AB间进行多次实验,并经过一定的运算求出了电阻R2的数值。
①电阻R2的值可能为_______欧、_______欧。
(要求:至少写出两个R2的值:写出具体数值,不能用符号表示。
)②在上述操作过程中,需要观察_______,写出主要运算过程。
课本、报刊杂志中的成语、名言警句等俯首皆是,但学生写作文运用到文章中的甚少,即使运用也很难做到恰如其分。
为什么?还是没有彻底“记死”的缘故。
要解决这个问题,方法很简单,每天花3-5分钟左右的时间记一条成语、一则名言警句即可。
可以写在后黑板的“积累专栏”上每日一换,可以在每天课前的3分钟让学生轮流讲解,也可让学生个人搜集,每天往笔记本上抄写,教师定期检查等等。