電路原理中的三種理想電路元件
- 發(fā)布時(shí)間:2022-11-23 14:33:47
- 瀏覽量:942
電路是電流的通路,它主要由一些電氣元件或電氣設(shè)備聯(lián)結(jié)而成,能實(shí)現(xiàn)能量的傳輸和轉(zhuǎn)換,或?qū)崿F(xiàn)信息的傳遞和處理。電路在日常生活和生產(chǎn)實(shí)際中隨處可見,例如廠礦中各種電氣設(shè)備和縱橫幾百公里的電網(wǎng)系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換和傳輸;家用電器中的音響設(shè)備、電視機(jī),可實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞和處理。實(shí)際電路是由種類繁多的電路元件組成的,這些元件--般可分為電源、負(fù)載和傳輸元件等。
●電源:是提供電能或發(fā)出電信號(hào)的設(shè)備。
●負(fù)載:是用電或接收電信號(hào)的設(shè)備。它把電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量。
●傳輸及控制器件:是電源和負(fù)載中間的連接部分。
由于實(shí)際電路元件種類繁多,功能各異,直接對(duì)實(shí)際電路進(jìn)行研究會(huì)使問題十分復(fù)雜。電路理論采用了模型化的方法研究各種實(shí)際電路元件及實(shí)際電路,通過建立能反映實(shí)際電路元件主要物理本質(zhì)的模型,使問題得到簡化。實(shí)際電路元件中發(fā)生的電磁現(xiàn)象主要是電磁能量的消耗現(xiàn)象和儲(chǔ)存現(xiàn)象,這些現(xiàn)象以不同的強(qiáng)度交織在一起,決定了一個(gè)實(shí)際電路元件的物理特性。如果對(duì)這些電磁現(xiàn)象分別建立物理模型和數(shù)學(xué)模型,構(gòu)造出幾個(gè)理想電路元件,那么對(duì)于一個(gè).實(shí)際電器部件,根據(jù)其電磁特性,可以用理想電路元件的組合來表示。這樣由理想電路元件構(gòu)成的電路,稱為實(shí)際電路的電路模型。電路模型是以足夠的精度近似地描述實(shí)際電路,是對(duì)實(shí)際電路在- -定條件下的科學(xué)抽象。顯然,當(dāng)抽象出的電路模型精度不夠高時(shí),會(huì)給實(shí)際電路的分析帶來較大誤差。
根據(jù)實(shí)際電路元件中發(fā)生的電磁能的消耗現(xiàn)象和儲(chǔ)存現(xiàn)象,可建構(gòu)三種理想電路元件,它們是:
表示消耗電能的電阻元件R
表示儲(chǔ)存電場能量的電容元件C
表示儲(chǔ)存磁場能量的電感元件L
用電動(dòng)勢(shì)E表示電源的特性
當(dāng)實(shí)際電路元件及實(shí)際電路的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電路中電磁信號(hào)的波長時(shí),可用等效的集總化理想電路元件構(gòu)成集總參數(shù)電路模型,如將一段線路中的損耗集中起來用一個(gè)電阻表示。
圖是手電筒的電路圖(集總參數(shù)電路模型),其中,電阻R表示小燈泡整體消耗電能的特性,電阻Rs表示干電池內(nèi)部整體消耗電能的特性,電動(dòng)勢(shì)E表示干電池發(fā)出電能的特性,開關(guān)K為手電筒的控制開關(guān)。不同的實(shí)際電路元件,只要具有相同的電磁性能,可用同一個(gè)電路模型表示。而一個(gè)實(shí)際電路元件在不同的條件下,電磁性能不同它的電路模型也會(huì)有不同的形式。
例如,在某一頻率下, 當(dāng)線圈電阻的影響可以忽略時(shí),一個(gè)線圈可以用集總電感元件作為其電路模型,如圖1-2a所示,如果線圈電阻的影響不能忽略,則其電路模型如圖1-2b所示,其中R為繞線電阻;如果線圈工作在較高頻率條件下,線圈匝間電容的影響不能忽略時(shí),則其電路模型如圖1-2c所示,其中C為匝間電容。當(dāng)線圈工作在更高頻率,且不滿足集總化條件時(shí),應(yīng)采用分布參數(shù)電路模型對(duì)實(shí)際電路進(jìn)行描述。
電路理論的研究對(duì)象是從實(shí)際電路中抽象出來的電路模型。電路的基本定律及分析方法是建立在電路模型基礎(chǔ)上的。
免責(zé)聲明:部分文章信息來源于網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)友投稿,本網(wǎng)站只負(fù)責(zé)對(duì)文章進(jìn)行整理、排版、編輯,意為分享交流傳遞信息,并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性,如本站文章和轉(zhuǎn)稿涉及版權(quán)等問題,請(qǐng)作者在及時(shí)聯(lián)系本站,我們會(huì)盡快和您對(duì)接處理。