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電氣工程師《基礎(chǔ)考試》重要知識(shí)點(diǎn)
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基爾霍夫定律
1.基爾霍夫電流定律(KCL)在集總參數(shù)電路中，對(duì)于任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在任何時(shí)刻流人(流出)該節(jié)點(diǎn)的電流的代數(shù)和恒等于零。其表達(dá)式為
∑i=0或∑i入=∑i出
“+”、“-”號(hào)的選取原則：若流出結(jié)點(diǎn)的電流前面取“+”號(hào)，則流入結(jié)點(diǎn)的電流前面取“-”，號(hào)推廣的基爾霍夫電流定律：在任意時(shí)刻，通過一個(gè)閉合面的支路電流的代數(shù)和等于零，即∑i=0。
注意事項(xiàng)：
�、貹CL是對(duì)支路電流間的約束，與支路上是什么元件無關(guān)。
�、贙CL方程是按電流的參考方向列寫的，與電流的實(shí)際方向無關(guān)，故列寫方程時(shí)應(yīng)先選定參考方向。
2.基爾霍夫電壓定律(KVL)
在集總參數(shù)電路中，對(duì)于任何一個(gè)閉合回路，在任何時(shí)刻沿該回路循行時(shí)，所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零。其表達(dá)式為∑u=0或∑Ri=∑uS升。
“+”、“-”號(hào)的選取原則：若支路電壓的參考方向與回路的繞行方向一致，u前取“+"號(hào);若支路電壓的參考方向與回路的繞行方向相反，u前取“-"號(hào)。列寫KVL方程時(shí)，應(yīng)先標(biāo)定各元件電壓的參考方向，再選定回路繞行方向(順時(shí)針或逆時(shí)針)。
KVL既可用于任何閉合回路，也可用于其他任何不閉合路徑(廣義上的回路)。
注意事項(xiàng)：
①KVL是對(duì)回路電壓間的約束，與回路各支路上接的是什么元件無關(guān)。
�、贙VL方程是按電壓的參考方向列寫的，與電壓的實(shí)際方向無關(guān)。
獨(dú)立電壓源
定義：獨(dú)立電壓源是一個(gè)理想電路元件，如圖l-1-4所示，它兩端的電壓總能保持定值或
一定的時(shí)間N函數(shù)。電源兩端的電壓由電源本身決定，與外電路無關(guān)，與流經(jīng)它的電流大小無關(guān)。通過電壓源的電流由外電路決定。
性質(zhì)：
�、俜碴P(guān)系為
②獨(dú)立電壓源是電路中的激勵(lì)源，它的電流Ius取決于與它相連接的外電路。電壓源不能短路。
�、垭妷涸吹墓β蕿镻Us=Us IUs，當(dāng)Us與IUs符合關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，兩者乘積為負(fù)值，電壓源供出功率;為正值時(shí)，電壓源吸收功率。
功率
若電流和電壓為關(guān)聯(lián)參考方向，元件所吸收的功率p可以寫成
p(t)=u(t)i(t)
當(dāng)p>0時(shí)，元件實(shí)際吸收功率;當(dāng)p<0時(shí)，元件實(shí)際發(fā)出功率。
若在非關(guān)聯(lián)參考方向下，則p(t)=u(t)i(t)中的P代表元件發(fā)出的功率。當(dāng)p>0時(shí)，元
件實(shí)際發(fā)出功率;當(dāng)p<0時(shí)，元件實(shí)際吸收功率。
電流和電壓的參考方向
在電路中，一般很難標(biāo)注電流和電壓的實(shí)際方向，為了方便，需要在電路分析之前先假設(shè)一個(gè)電流、電壓的實(shí)際方向。這個(gè)假設(shè)的實(shí)際方向稱為電流、電壓的參考方向。在設(shè)定電流、電壓的參考方向后，計(jì)算結(jié)果為正值時(shí)，參考方向即實(shí)際方向;為負(fù)值時(shí)，實(shí)際方向與參考方向相反。在電路理論中所標(biāo)注的電流、電壓的方向均為參考方向。
正電荷在電場(chǎng)力的作用下，總是從高電位移向低電位，即電流的實(shí)際方向指向電位降的方向，也就是說，和電壓的方向是一致的。按照這樣的規(guī)律同時(shí)設(shè)定電流和電壓的參考方向時(shí)，電流和電壓的方向關(guān)系為關(guān)聯(lián)參考方向，反之為非關(guān)聯(lián)參考方向，如圖l-1-1所示。
參考方向在電路分析中起至關(guān)重要的作用，電路元件的關(guān)系式都是在一定的參考方向下
表示的，列寫電路方程時(shí)也是以參考方向?yàn)橐罁?jù)的。
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