基爾霍夫定律

-.z.電流源電流源的內(nèi)阻相對負(fù)載阻抗很大，負(fù)載阻抗波動(dòng)不會(huì)改變電流大小。在電流源回路中串聯(lián)電阻無意義，因?yàn)樗粫?huì)改變負(fù)載的電流，也不會(huì)改變負(fù)載上的電壓。在原理圖上這類電阻應(yīng)簡化掉。負(fù)載阻抗只有并聯(lián)在電流源上才有意義，與內(nèi)阻是分流關(guān)系。由于內(nèi)阻等多方面的原因，理想電流源在真實(shí)世界是不存在的，但這樣一個(gè)模型對于電路分析是十分有價(jià)值的。實(shí)際上，如果一個(gè)電流源在電壓變化時(shí)，電流的波動(dòng)不明顯，我們通常就假定它是一個(gè)理想電流源。信息概述電流源電流源給定的電流，此線路通電流為定值，與你的負(fù)載阻值沒有關(guān)系。電流源的內(nèi)阻相對負(fù)載阻抗很大，負(fù)載阻抗波動(dòng)不會(huì)改變電流大小。在電流源回路中串聯(lián)電阻無意義，因?yàn)樗粫?huì)改變負(fù)載的電流，也不會(huì)改變負(fù)載上的電壓。在原理圖上這類電阻應(yīng)簡化掉。負(fù)載阻抗只有并聯(lián)在電流源上才有意義，與內(nèi)阻是分流關(guān)系。由于內(nèi)阻等多方面的原因，理想電流源在真實(shí)世界是不存在的，但這樣一個(gè)模型對于電路分析是十分有價(jià)值的。實(shí)際上，如果一個(gè)電流源在電壓變化時(shí)，電流的波動(dòng)不明顯，我們通常就假定它是一個(gè)理想電流源。電流特點(diǎn)1、輸出的電流恒定不變；2、直流等效電阻無窮大；3、交流等效電阻無窮大。實(shí)際上，如果一個(gè)電流源在電壓變化時(shí)，電流的波動(dòng)不明顯，我們通常就假定它是一個(gè)理想電流源。電流應(yīng)用電流源，即理想電流源，是從實(shí)際電源抽象出來的一種模型，其端鈕總能向外提供一定的電流而不管其兩端的電壓為多少，電流源具有兩個(gè)根本的性質(zhì)：第一，它提供的電流是定值I或是一定的時(shí)間函數(shù)I(t)與兩端的電壓無關(guān)。第二，電流源自身電流是確定的，而它兩端的電壓是任意的。由于內(nèi)阻等多方面的原因，理想電流源在真實(shí)世界是不存在的，但這樣一個(gè)模型對于電路分析是十分有價(jià)值的。實(shí)際上，如果一個(gè)電流源在電壓變化時(shí)，電流的波動(dòng)不明顯，我們通常就假定它是一個(gè)理想電流源。由于電流源的電流是固定的，所以電流源不能斷路，電流源與電阻串聯(lián)時(shí)其對外電路的效果與單個(gè)電流源的效果一樣。此外，電流源與電壓源是可以等效轉(zhuǎn)換的，一個(gè)電流源與電阻并聯(lián)可以等效成一個(gè)電壓源與電阻串聯(lián)。電壓源電壓源，即理想電壓源，是從實(shí)際電源抽象出來的一種模型，在其兩端總能保持一定的電壓而不管流過的電流為多少。電壓源具有兩個(gè)根本的性質(zhì):第一，它的端電壓定值U或是一定的時(shí)間函數(shù)U(t)與流過的電流無關(guān)。第二，電壓源自身電壓是確定的，而流過它的電流是任意的。簡介由于電源內(nèi)阻等多方面的原因，理想電壓源在真實(shí)世界是不存在的，但這樣一個(gè)模型對于電路分析是十分有價(jià)值的。實(shí)際上，如果一個(gè)電壓源在電流變化時(shí)，電壓的波動(dòng)不明顯，我們通常就假定它是一個(gè)理想電壓源。電壓源就是給定的電壓，隨著你的負(fù)載電阻增大，電流減小，理想狀態(tài)下電壓不變，但實(shí)際上電壓會(huì)在傳送路徑上消耗，你的負(fù)載增大，路徑上消耗減少。電壓源的內(nèi)阻相對負(fù)載阻抗很小，負(fù)載阻抗波動(dòng)不會(huì)改變電壓上下。在電壓源回路中串聯(lián)電阻才有意義，并聯(lián)在電壓源的電阻因?yàn)樗荒芨淖冐?fù)載的電流，也不能改變負(fù)載上的電壓，這個(gè)電阻在原理圖上是多余的，應(yīng)刪去。負(fù)載阻抗只有串聯(lián)在電壓源回路中才有意義，與內(nèi)阻是分壓關(guān)系。電壓源是一個(gè)理想元件,因?yàn)樗転橥怆娐诽峁┮欢ǖ哪芰?所以又叫有源元件。在功率允許的范圍內(nèi)，一樣頻率的電壓源串時(shí)可等效為一個(gè)同一頻率的電壓源理想電壓源的端電壓與它的電流無關(guān).其電壓總保持為*一常數(shù)或?yàn)?一給定的時(shí)間函數(shù)。如直流理想電壓源,其端電壓就是一常數(shù);交流理想電壓源,就是一按正弦規(guī)律變化的交流電壓源,其函數(shù)可表示為us=U(in)Sinat。特點(diǎn)1.理想電壓源端電壓固定不變，或是時(shí)間t的函數(shù)Us(t),與外電路無關(guān).。2.通過理想電壓源的電流取決于它所聯(lián)結(jié)的外電路。實(shí)際電壓源,其端電壓隨電流的變化而變化.因?yàn)樗袃?nèi)阻。3.通俗一點(diǎn)理解內(nèi)阻為0，輸出的電壓是一定值，恒等于電動(dòng)勢電流方向電流從電壓源的低電位流向高電位,外力克制電場力移動(dòng)正電荷做功;電壓源發(fā)出功率起電源作用。反之,吸收功率,起負(fù)載作用.如給蓄電池充電時(shí),它就成為一個(gè)負(fù)載。常見的電壓源有干電池,蓄電池,發(fā)電機(jī)等等?；鶢柣舴蚨墒堑聡锢韺W(xué)家基爾霍夫提出的?；鶢柣舴蚨墒请娐防碚撝凶罡疽彩亲钪匾亩芍?。它概括了電路中電流和電壓分別遵循的根本規(guī)律。它包括基爾霍夫電流定律〔KCL〕和基爾霍夫電壓定律〔KVL〕。編輯本段?簡介基爾霍夫定律基爾霍夫定律Kirchhofflaws是電路中電壓和電流所遵循的根本規(guī)律，是分析和計(jì)算較為復(fù)雜電路的根底，1845年由德國物理學(xué)家G.R.基爾霍夫〔GustavRobertKirchhoff，1824～1887〕提出。它既可以用于直流電路的分析，也可以用于交流電路的分析，還可以用于含有電子元件的非線性電路的分析。運(yùn)用基爾霍夫定律進(jìn)展電路分析時(shí)，僅與電路的連接方式有關(guān)，而與構(gòu)成該電路的元器件具有什么樣的性質(zhì)無關(guān)。基爾霍夫定律包括電流定律〔KCL)和電壓定律(KVL)，前者應(yīng)用于電路中的節(jié)點(diǎn)而后者應(yīng)用于電路中的回路。編輯本段根本概念1、支路：〔1〕每個(gè)元件就是一條支路。〔2〕串聯(lián)的元件我們視它為一條支路?！?〕流入等于流出的電流的支路。2、節(jié)點(diǎn)：基爾霍夫定律〔1〕支路與支路的連接點(diǎn)?！?〕兩條以上的支路的連接點(diǎn)。〔3〕廣義節(jié)點(diǎn)〔任意閉合面〕。3、回路：〔1〕閉合的支路?！?〕閉合節(jié)點(diǎn)的集合。4、網(wǎng)孔：〔1〕其內(nèi)部不包含任何支路的回路?！?〕網(wǎng)孔一定是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。編輯本段主要內(nèi)容KCL基爾霍夫第一定律又稱基爾霍夫電流定律，簡記為KCL，是電流的連續(xù)性在集總參數(shù)電路上的表達(dá)，其物理背景是電荷守恒公理。基爾霍夫電流定律是確定電路中任意節(jié)點(diǎn)處各支路電流之間關(guān)系的定律，因此又稱為節(jié)點(diǎn)電流定律，它的內(nèi)容為：在任一瞬時(shí)，流向*一節(jié)點(diǎn)的電流之和恒等于由該節(jié)點(diǎn)流出的電流之和，或者，更詳細(xì)描述，假設(shè)進(jìn)入*節(jié)點(diǎn)的電流為正值，離開這節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)值，則所有涉及這節(jié)點(diǎn)的電流的代數(shù)和等于零。即：基爾霍夫定律在直流的情況下，則有：基爾霍夫定律通常把上兩式稱為節(jié)點(diǎn)電流方程，或稱為KCL方程。它的另一種表示為：基爾霍夫定律在列寫節(jié)點(diǎn)電流方程時(shí)，各電流變量前的正、負(fù)號取決于各電流的參考方向?qū)υ摴?jié)點(diǎn)的關(guān)系〔是"流入〞還是"流出〞〕；而各電流值的正、負(fù)則反映了該電流的實(shí)際方向與參考方向的關(guān)系〔是一樣還是相反〕。通常規(guī)定，對參考方向背離〔流出〕節(jié)點(diǎn)的電流取正號，而對參考方向指向〔流入〕節(jié)點(diǎn)的電流取負(fù)號。圖KCL的應(yīng)用所示為*電路中的節(jié)點(diǎn)，連接在節(jié)點(diǎn)的支路共有五條，在所選定的參考方向下有：基爾霍夫定律(2張)KCL定律不僅適用于電路中的節(jié)點(diǎn)，還可以推廣應(yīng)用于電路中的任一假設(shè)的封閉面。即在任一瞬間，通過電路中任一假設(shè)封閉面的電流代數(shù)和為零。圖KCL的推廣所示為*電路中的一局部，選擇封閉面如圖中虛線所示，在所選定的參考方向下有：基爾霍夫定律(2張)KCL的復(fù)頻域形式從電路理論中已經(jīng)知道，對于電路中的任一個(gè)節(jié)點(diǎn)A或割集C，其時(shí)域形式的KCL方程為基爾霍夫定律k=1,2,3,……n，式中，n為連接在節(jié)點(diǎn)A上的支路數(shù)或割集C中所包含的支路數(shù)。對上式進(jìn)展拉普拉斯變換得基爾霍夫定律式中，基爾霍夫定律為支路電流ik(t)的函數(shù)。上式即為KCL的復(fù)頻域形式。它說明集中于電路中任一節(jié)點(diǎn)A的所有支路電流像函數(shù)的代數(shù)和等于零；或者電路的任一割集C中所有支路電流像函數(shù)的代數(shù)和等于零。KVL基爾霍夫第二定律又稱基爾霍夫電壓定律，簡記為KVL，是電場為位場時(shí)電位的單值性在集總參數(shù)電路上的表達(dá)，其物理背景是能量守恒?；鶢柣舴螂妷憾墒谴_定電路中任意回路內(nèi)各電壓之間關(guān)系的定律，因此又稱為回路電壓定律，它的內(nèi)容為：在任一瞬間，沿電路中的任一回路繞行一周，在該回路上電動(dòng)勢之和恒等于各電阻上的電壓降之和，即：基爾霍夫定律在直流的情況下，則有：基爾霍夫定律通常把上兩式稱為回路電壓方程，簡稱為KVL方程。KVL定律是描述電路中組成任一回路上各支路〔或各元件〕電壓之間的約束關(guān)系，沿選定的回路方向繞行所經(jīng)過的電路電位的升高之和等于電路電位的下降之和。回路的"繞行方向〞是任意選定的，一般以虛線表示。在列寫回路電壓方程時(shí)通常規(guī)定，對于電壓或電流的參考方向與回路"繞行方向〞一樣時(shí)，取正號，參考方向與回路"繞行方向〞相反時(shí)取負(fù)號。KVL的應(yīng)用(2張)圖KVL的應(yīng)用所示為*電路中的一個(gè)回路ABCDA，各支路的電壓在所選擇的參考方向下為u1、u2、u3、u4，因此，在選定的回路"繞行方向〞下有：u1+u2=u3+u4。KVL定律不僅適用于電路中的具體回路，還可以推廣應(yīng)用于電路中的任一假想的回路。即在任一瞬間，沿回路繞行方向，電路中假想的回路中各段電壓的代數(shù)和為零。圖KVL的推廣所示為*電路中的一局部，路徑a、f、c、b并未構(gòu)成回路，選定圖中所示的回路"繞行方向〞，對假象的回路afcba列寫KVL方程有：u4+uab=u5，則：uab=u5-u4。由此可見：電路中a、b兩點(diǎn)的電壓uab，等于以a為原點(diǎn)、以b為終點(diǎn)，沿任一路徑繞行方向上各段電壓的代數(shù)和。其中，a、b可以是*一元件或一條支路的兩端，也可以是電路中的任意兩點(diǎn)。KVL的復(fù)頻域形式對于電路中任一個(gè)回路，其時(shí)域形式的KVL方程為基爾霍夫定律k=1,2,3,……n。式中，n為回路中所含支路的個(gè)數(shù)。對上式進(jìn)展拉普拉斯變換即得式中，為支路電壓uk(t)的像函數(shù)。上式即為KVL的復(fù)頻域形式。它說明任一回路中所有支路電壓像函數(shù)的代數(shù)和等于零。1、為什么變壓器的低壓繞組在里面，而高壓繞組在外面"答：變壓器高電壓繞組的排列方式，是由多種因素決定的。但就大多數(shù)變壓器來講，是把低壓繞組布置在高壓繞組里面。在主要是從絕緣方面考慮的。理論上，不管高壓繞組或低壓繞組怎么布置，都能起變壓作用。但因?yàn)樽儔浩鞯蔫F芯是接地的，由于低壓繞組靠近鐵芯，從絕緣角度容易做到。如果將高壓繞組靠近鐵芯，則由于高壓繞組電壓很高，要到達(dá)絕緣要求，就需要很多的絕緣材料和較大的絕緣距離。這樣不但增加了繞組的體積，而且浪費(fèi)了絕緣材料。再者，由于變壓器的電壓調(diào)節(jié)是靠改變高壓繞組的抽頭，即改變其匝數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，因此把高壓繞組安置在低壓繞組的外面，引線也較容易。2、三相異步電動(dòng)機(jī)是這樣轉(zhuǎn)起來的"答：當(dāng)三相交流電流通入三相定子繞組后，在定子腔內(nèi)便產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)動(dòng)前靜止不動(dòng)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，相當(dāng)于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體相對地切割磁場的磁力線，從而在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生了感應(yīng)電流(電磁感應(yīng)原理)。這些帶感應(yīng)電流的定轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在磁場中便會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)(電流的感應(yīng)-電磁力)，由于轉(zhuǎn)子內(nèi)導(dǎo)體總是對稱布置的，因而導(dǎo)體上產(chǎn)生的電磁力正好方向相反，從而形成電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來。由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電流使定子旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)產(chǎn)生的，因此也稱感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，又由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速始終低于定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，所以又成為異步電動(dòng)機(jī)。3、變壓器為什么不能使直流電變壓"答：變壓器能夠改變電壓的條件是,原邊施以交流電勢產(chǎn)生交變磁通，交變磁通將在副邊產(chǎn)生感應(yīng)電勢，感應(yīng)電勢的大小與磁通的變化率成正比。當(dāng)變壓器以交流電通入時(shí)，因電流大小和方向均不變，鐵芯中無交變磁通，即磁通恒定，磁通變化率為零。這時(shí)，全部直流電壓加在具有很小電阻的繞組內(nèi)，使電流非常之大，照成近似短路的現(xiàn)象。而交流電是交替變化的，當(dāng)初級繞組通入交流電時(shí)，鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的磁通也隨之變化，于是次級圈數(shù)大于初級時(shí)，就能升高電壓;反之，次級圈數(shù)小于初級就能降壓。因直流電的大小和方向不隨時(shí)間變化，所以恒定直流電通入初級繞組，其鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的磁通也是恒定不變的，就不能在次級繞組內(nèi)感應(yīng)出電勢，所以不起變壓作用。4、電動(dòng)機(jī)與機(jī)械之間又哪些傳動(dòng)方式"答：①靠背輪式直接傳動(dòng);②皮帶傳動(dòng);③齒輪傳動(dòng);④蝸桿傳動(dòng);⑤鏈傳動(dòng);⑥摩擦輪傳動(dòng)。5、運(yùn)行中的變壓器應(yīng)做哪些巡視檢查"答：①聲音是否正常;②檢查變壓器有無滲油，漏油現(xiàn)象，油的顏色及油位是否正常;③變壓器的電流和溫度是否超過允許值;④變壓器套管是否清潔，有無破損裂紋和放電痕跡;⑤變壓器接地是否良好。6、變壓器枯燥處理的方法有哪些"答：①感應(yīng)加熱法;②熱風(fēng)枯燥法;③烘箱枯燥法。7、怎樣做電動(dòng)機(jī)空載試驗(yàn)"答：試驗(yàn)前，對電機(jī)進(jìn)展檢查，無問題后，通入三相電源，使電動(dòng)機(jī)在不拖負(fù)載的情況下空轉(zhuǎn)。而后要檢查運(yùn)轉(zhuǎn)的音響，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)情況和三相電源，一般大容量高轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的空載電流為其額定電流的20-35%,小容量低轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的空載電流為其額定電流的35-50%，空載電流步可過大和過小而且要三相平衡，空載試驗(yàn)的時(shí)間應(yīng)不小于1小時(shí)，同時(shí)還應(yīng)測量電動(dòng)機(jī)溫升，其溫升按絕緣等級不得超過允許限度。8、怎樣做電動(dòng)機(jī)短路試驗(yàn)"答：短路試驗(yàn)是用制動(dòng)設(shè)備，將其電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子固定不轉(zhuǎn)，將三相調(diào)壓器的輸出電壓由零值逐漸升高。當(dāng)電流到達(dá)電動(dòng)機(jī)的額定電流時(shí)即停頓升壓，這時(shí)的電壓稱為短路電壓。額定電壓為380伏的電動(dòng)機(jī)它的短路電壓一般在75-90伏之間。短路電壓過高表示漏抗太大。短路電壓過低表示漏抗太小。這兩者對電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行都是不利的。9、變壓器大修有哪些內(nèi)容"答:①吊出器身，檢查器身(鐵芯、線圈、分接開關(guān)及引線);②檢查項(xiàng)蓋、儲(chǔ)油柜、平安氣道、熱管油門及套管;③檢修冷卻裝置及濾油裝置;④濾油或換油，必要時(shí)枯燥處理;⑤檢修控制和測量儀表、信號和保護(hù)裝置;⑥清理外殼，必要時(shí)油漆;⑦裝配并進(jìn)展規(guī)定的測量和實(shí)驗(yàn)。10、繞線型異步電動(dòng)機(jī)和鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)相比，它具有哪些優(yōu)點(diǎn)"答:繞線型異步電動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)是可以通過集電環(huán)和電刷，在轉(zhuǎn)子回路中串人外加電阻，以改善起動(dòng)性能并可改變外加電阻在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。但繞線型，比鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)構(gòu)造復(fù)雜，價(jià)格較貴運(yùn)行的可靠性也較差。11、電機(jī)安