任一节点或闭合割面,流入电流代数和为零;依据电荷守恒。
基本定律与等效
19 formulas任一闭合回路,电位升等于电位降;依据能量守恒与电位单值性。
n 为节点数,b 为支路数;独立回路数也称网孔数。
与电阻相反:电容并联相加,串联取倒数。
无互感时与电阻同形。
其余两式按 A→B→C 轮换;分母是 Δ 三边之和。
分子是 Y 三电阻两两乘积之和,分母是“对面”那个电阻。
先求开路电压,再求从端口看进去的等效电阻。
直流,只调 。 不含负载。
与 都可调。分母是 ,不是 。
阻抗角固定。纯电阻负载则 ,。
自阻为正。互阻同向为正、反向为负。无伴电流源在两回路之间时用超回路。
自导为正,互导为负。无伴电压源跨两结点时用超结点,并补电压约束。
替代后其余支路不变。方向与原支路一致。控制量在该支路内部时不能换。
只适用于线性电路;功率是二次量,不能叠加。
受控源保留,控制变量随子电路重新标记。
正弦稳态与相量
15 formulas仪表读数、相量默认都用有效值。
φ = ψu − ψi,是电压超前电流的相位差。
X > 0 感性,X < 0 容性,X = 0 阻性/谐振。
这是串联。理想并联改为 。
串联和理想并联都用这条,但 的定义不同。
理想 ,电流源激励。谐振时电压最大,。
与 串联后再与 并联,须 。 为纯电阻。
乘 j 逆时针转 90°,乘 −j 顺时针转 90°。
交流功率
10 formulas通用式,。取电流为参考()才得到带减号的展开式。
单位 W;只有电阻不可逆地消耗有功。
单位 var;电感吸收正无功,电容发出无功(Q_C < 0)。
单位 VA;表征设备容量,不能直接相加。
电流取共轭,辐角才是 ψu − ψi。
把功率因数从 cosφ1 提高到 cosφ2 所需的无功。
电容与感性负载并联,不改变负载本身的有功功率。
实部有功、虚部无功分别守恒;视在功率不守恒。
三相电路
10 formulas正序、对称 Y: 超前 。负序改为滞后 ,模仍是 倍。
三相三线制即可,Y、Δ 都行,负载可不对称。有中线电流则不成立。
还要对称、正序。 在 A 线、电压取 A–C; 在 B 线、电压取 B–C。负序改为 。
负载相电压 。理想中线时位移为 0;无中线则 。
理想变压器
7 formulas这里 i2 定义为从同名端流出;若两电流都从同名端流入,比值取负。
无损耗、无储能;折算后变压器从等效电路中“消失”。
动态电路
11 formulas只约束状态变量;电容电流、电感电压可以跃变。
令 t=0 检验:右边应回到 f(0+)。
R_eq 从动态元件两端看进去,独立源置零,受控源保留。
是独立源置零后的初值,不是全响应的 。
一般式。直流且 (状态变量 、)时,才化成 。
按激励来源分解。零输入不是强制分量,零状态也不是自由分量。
是特解, 是齐次解。直流下前者为稳态、后者为暂态。这与零输入加零状态不是同一种分解。
电流分段线性时,电压是分段常数;折点处电压跳变。
互感与去耦
8 formulas电流从同名端流入,在另一线圈同名端感应出“+”极性。
同名端接在同一侧;分母符号与串联相反。
负电感只是数学等效,按 −jωM 正常参与运算。