线电压和相电压的关系(Y与△的线电压与相电压关系)

相电压和线电压图解

大小不变。转换后的独立电流源电流是独立电压源电压除以内部电阻值。当前方向不变。当独立电流源等效转换为独立电压源时，则相反。 对于网络，两个终端具有相同的电流和相反的方向，因此它们成为一个端口。单端口网络是具有一个端口的网络，例如单个元件（例如电阻器）和可以在上面等效转换的独立信号源；两端口网络是两端口网络，运算放大器和MOSFET都属于两端口网络。两端口网络的参数包括在输入端的输入电阻Ri，在输出端的输出电阻Ro和R参数（U1和U2用I1和I2表示，R12 = R21时为倒数，R12 = R21和R11 = R22（对称时）G参数（U1和U2代表I1和I2，G12 = G21时为倒数，G12 = G21和G11 = G22时为倒数），T参数（U1和I1由U2和-I2以及T11T22 -T12T21互易时（T11T22- T12T21和T11 = T22）。双向两端口表示在刺激和响应交换后两端口网络的响应不变；对称的两端口表示从任一侧观察对于两个端口的网络，本地端和相对端的相应激励是相同的，两个端口的连接方式为级联（T = T1T2），并行（G = G1 + G2）和串行（R = R1 + R2）。运算放大器是集成电路，首先，它的功能是放大信号和特性还提供信号放大功能；形成信号运算的功能，称为“运算放大器”。运算放大器具有三个工作区域：负饱和区域：Uo = -Usat，线性区域：Uo = Aud，正饱和区域：Uo = Usat，其中A是运算放大器的（开环）放大系数。运算放大器的输入电阻为Ri，输出电阻为Ro。理想的运算放大器满足Ri→∞，大约为MΩ，Ro→0为10欧姆，A为∞。理想的运算放大器满足输入端的“虚拟短路”要求。 “和”虚拟中断“，但由于放大系数非常大且输出电压Uo是一个有限值，因此要求输入电压ud非常小，非常不经济，因此引入了负反馈。输入功率Us，反相输入的电阻为R1（约为KΩ），负反馈电阻为Rf（约为KΩ），这是反比例放大器。此外，运算放大器的使用还可以构成正比例放大器，加法器，减法器，微分器和积分器。 MOSFET，它是金属氧化物半导体场效应晶体管。 MOSFET具有三个极点：G是栅极，D是源极，S是漏极。 A是（开环）放大倍数。 MOSEF具有三个工作区域：①截止区域：UGS UDS，DS为电阻Ron。 MOSFET可用于形成逻辑门电路-门（缓冲器）和非门（反相器），与非门和与门，或非门和或门。 分析电路的一般方法有两种：节点电压法和回路电流法。对于一个b元素，n个节点，b-n +1个独立回路，节点电压方法的核心是用节点电压作为变量来表示分支电流，然后写出n-1个KCL独立方程。形式为（1 / R1 / + 1 / R2）U1-1 / R2U2 = Is1 + Is2。等式的左侧（1 / R1 / + 1 / R2）代表自电导； 1 / R2表示互导，即公共电导取负号；等式右侧的Is1 + Is2表示流入该节点的电流源之和。回路电流方法的核心是为每个独立回路设置虚拟回路电流。使用回路电流作为变量，表示支路电压，并以R1I11 + R2（I11-I12）= Us1 + Us2的形式写出b-n + 1 KVL独立方程式。在等式的左侧，R1代表自电阻，R2代表互阻，即公共电阻。当I11和I12在相同方向上取正号而在相反方向上取负号时，等式的右侧是电源沿环路电流方向的电压上升。

√3相电压由来

电路具有三个更常用的定理-叠加定理，戴维南定理和替代定理。叠加定理适用于线性电路。当独立电源一起工作时，任何分支中的电流（或两点之间的电压）等于每个独立电源作用于分支上的电流（或两点之间的电压）的代数和。从叠加定理得出的均匀性定理，即对于线性电路，电路中所有独立的源均改变K倍，每个分支的电流（或两点之间的电压）也改变K倍。戴维南定理可以等同于理想电压源U0和电阻器Req的串联电路，该单端口网络由任何线性电阻器，线性受控源和独立电源组成，其中U0是一个开路电压端口网络。独立电流源短路时的等效电阻）。替换定理适用于线性和非线性电路，也就是说，对于两端具有电压U和电流I的分支，可以用具有电压U的独立电压源或具有I的独立电流来代替当前。当前源替换。 对于非线性电阻器电路，我们通常以独特的解决方案来研究电路，即，电阻会单向增加。非线性电阻器由两部分组成，一个是静态电阻，此部分Rs = U0 / I0，（U0I0）是工作点，另一部分是动态电阻，此部分是Rd =△U /△I | （U0I0）。非线性电路的一般方法是分析方法（通过大量数学计算）和图形方法（当电路中只有一个非线性电阻器时，除非线性电阻器以外的其他电路为戴维南等效电路，并且其UI曲线然后绘制非线性电阻器的UI曲线，两条线的交点为工作点），分段线性求解（将非线性电阻器的非线性UI曲线划分为不同的线性阶段，然后分阶段通过假设和验证获得工作。对于非线性电路，还有一种特殊的电路，即，电路激励包含小信号。分析方法是小信号分析，将激励分为大信号（即直流稳定信号）和小信号。分别获得大信号和小信号作用下的电路响应，得到响应总和。解决步骤如下：忽略小信号，使用解析法，图形法和分段线性法求解工作点，然后忽略大信号，求出小信号激励下的电路响应。该组件的小信号模型是：非线性电阻正在工作。非线性控制源在该点下的动态电阻是在工作点处线性化的原始非线性控制函数的值。向MOSFET施加小信号激励可以充当放大器。 无论是线性电阻电路还是非线性电阻电路，都是电阻电路。还有一个重要的电路系列是动态电路。动态电路是也具有能量存储组件的电路，主要是指电容器和电感器。电路发生变化，也就是说，当电路发生变化时，电阻器的电压和电流会突然变化。电容器具有储能功能，电压不变。电感具有储能功能，电流不变。根据电容器和电感器的这一特性，总结了换向律，即，Uc（0-）= Uc（0 +），il（0-）= il（0+）。这里有一个主要前提：电容器的电流。并且电感器的电压受到限制。同时，对于动态电路，根据换向定律和电容与电感的UI关系，可以写出一个非齐次的一阶常系数常微分方程，该方程的解为特解+一般解。动态电路的响应包括两个部分：强制响应和自由响应。强制响应是电路中由外部激励产生的响应，它对应于一阶常系数常微分方程的特殊解，也是电路达到稳态时的稳定性。国家回应；自由响应对应于一阶常系数常微分方程的一般解。一阶常系数常微分方程的分析表明，电容的形式为Uc = US +（U0-US）et /τ，ic = Cduc / dt，U0初始电压，US稳态电压，τ是RC；电感的形式IL = iS +（i0-iS）eR /τ，UL = LdiL / dt，i0初始电压，iS稳态电压，并且τ为L / R。可以看出，对于电容器，只有需要知道初始电压U0和稳态电压US，τ（RC）；对于电感，只有初始电压i0，稳态电压iS，τ（L ​​/ R）； 。电路的响应可分为零状态响应和零输入响应。零输入响应是由动态元素的初始能量存储引起的响应。零状态响应是动态元素的初始能量存储为零，再加上激励。由响应引起。对于零状态响应，有两种特殊的外部激励-单位阶跃函数ε（t）和单位脉冲函数δ（t）。相应的零状态响应为s（t）和h（t）。其中δ（t）=dε（t）/ t，f（x）δ（t）= f（0）。由于存在单位脉冲功能，因此不限制电容器的电流和电感器的电压，并且不存在开关定律的前提。因此，电容器的电压和电感器的电流在切换期间跳跃。对于由函数f（x）激励的电路，其相应的零状态响应为r（t）=∫f（τ）h（t-τ）dτ。使用一阶电路（包含一个能量存储元件的电路）的应用具有①传播延迟：由两个MOSFET组成的逻辑门，由于存在寄生电容，所形成的缓冲器具有传输延迟的作用。 ②在负反馈运算放大器中，在反相输入端增加一个电容器以形成一个积分器。在反馈线上添加电容器以形成微分器。还有磁滞比较器，脉冲发生器，整流器和降压斩波器。 包含两种类型的储能元件的电路，特殊解决方案是强制组件，而通用解决方案是自由组件。当获得一般解时，如果电路特征方程的特征根是两个不相等的实根P1和P2，则电路处于过阻尼状态，并且电路没有振动衰减。是A1ep1t + A2ep2t;如果电路特征方程的特征根是两个相等的实根P，则该电路具有临界阻尼，并且该电路没有振荡衰减，其一般解为（A1 + A2t）ept；如果电路特征方程的特征根为，则对于两个共轭复数根P1和P2，电路阻尼不足，并且电路振荡，α= R / 2L，ωd= √￣ 【1 /（LR）-α2】。通用解是ke-αtsin（ωdt+Ψ）。使用二阶电路的应用是汽车点火器，脉冲电源和升压斩波器（使用不同的占空比）。 上面研究的电阻电路和动态电路基于外部激励为DC的情况。接下来，我们将研究外部激励为交流电时的电路分析。在交流电源中，正弦交流电源是最常见的一种。正弦函数Asin（ωt+Ψ），A为振幅； ω是角速度，代表频率。 Ψ是相位。在加，减，积分和推导正弦量的过程中，它始终是频率相同的正弦量。因此，引入了一个相量来代表一个正弦量。对于正弦量Asin（ωt+Ψ），可以使用相量B∠。 where，其中B是正弦值的有效值，即模量，Ψ表示初始相位。相量有两种表达方式：①直角坐标表示：a + jb； ②极坐标表示：c∠Ψ，两种形式之间的相互转换关系为：a =CcosΨ，b =CsinΨ； c2 = a2 + b2，Ψ=反正切（b / a）。一旦用相量表示正弦量，就可以重新考虑元素特征的相量形式。对于电感器，相量U =jωL乘以相量I；对于电容器，相量I = 1 /（jωC）乘以相量U，j代表旋转系数，j代表逆时针旋转90度。通过将相量的逻辑代入基尔霍夫定律，我们可以得到阻碍电流的复数阻抗（电阻+电抗，电抗包括电容性电抗和电感性电抗）以及传导电流的复数导纳（电导+电纳，电纳），包括调节和接受）。电路的电压为Usin（ωt），电流为Isin（ωt-Ψ），其中Ψ是电压后面电流的相位，有功功率为P =UIcosΨ，cosΨ称为功率因数，无功功率是指能量存储元件（例如电感器和电容器）与外部电路之间的功率交换。电感器总是吸收功率，而电容器总是发射功率，因此它们具有“互补”效应。此属性通常用于调整功率因数，称为无功功率补偿。视在功率为S = √￣（P2 + Q2），这与始终保留的有功功率和无功功率不同。视在功率通常不守恒。

什么是线电压和线电流

动态电路的电压和电流将随激励频率而变化。这被称为动态电路的频率特性，主要包括幅度频率特性和相位频率特性。将正弦电压源Us，电阻器R和电容器C串联连接，将相量Us作为输入电压，并将电阻器R上的电压作为输出电压，则Uo =jωCR/（1+jωCR）Us。当ω→∞时，输出电压等于输入电压。当ω→0时，输出电压为零。这是电容器的直接阻塞。这是高通滤波器，与微分器的原理一致。如果电容器C上的电压为输出电压，则Uo = 1 /（1+jωCR）Us。当ω→∞时，输出电压等于零。当ω→0时，输出电压等于输入电压。这是低通滤波器，与积分器的原理一致。正弦电压源Us，电阻器R，电容器C和电感器L串联连接，相量Us用作输入电压，并且电阻器R上的电压用作输出电压。可以实现与高通和低通滤波器不同的带通滤波器。带通滤波器有两个截止频率，两个截止频率之差就是带宽。具有频率特性的全通滤波器具有相频特性，并且仅使相位偏移。 谐振将出现在电路中。所谓谐振是指端口的电压和电流同相。此时，端口的输入电阻的等效电阻为纯电阻。当RLC串联时，会发生谐振且电抗为零，即jωL+1 /（jωC）= 0，则ω0= √￣（1 / LC）。这时，电感上的电压和电容器上的电压相等，相位差为180。度数，方向相反，电感器电压和电容器电压同时放大，因此串联谐振为也称为电压谐振，其电抗频率（Xω）曲线是（ω00）的单向增加曲线；当RLC并联连接时，谐振时电纳米为零，即1 /（jωL）+jωC= 0，则ω0= √￣（1 / LC）。此时，电感上的电流与电容器上的电流相等，相位差为180度，方向相反，并且电感同时。电流和电容器电流被放大，电抗频率（Xω）曲线是一个双曲线，大约x =ω0。当ω0时，电路为电感性的。当ω》ω0时，X个相邻的两个感应线圈，通过其中一个线圈的电流产生的磁通不仅与自身交联有关，而且与相邻的线圈也有关，这是互感的。彼此之间存在互感M，耦合系数K = M / √￣（L1L2）。为了更好地判断线圈电压，设置了具有相同名称的端子。对于两个线圈，有一对端子按钮。当电流从两个端子按钮流向各自的线圈时，它们产生的自感应磁通量会相互增强。因此，这对端按钮称为同名端。我们可以通过具有公共端子的串联，并联和两个线圈实现等效的去耦。变压器使用互感原理。共有三种类型的变压器，即空心变压器，全耦合变压器和理想变压器。空心变压器是使用非磁性材料作为芯柱的变压器。初级和次级具有绕组电阻。 R。全耦合变压器基于空心变压器，忽略初级和次级侧的绕组电阻R，耦合系数K = 1，即M = √￣（L1L2），则可以得到U1 / U2 = n ，n = √￣（L1 / L2），I1 = U1 /（jωL1）-1 / n I2，n称为全耦合变压器的变压比，它等于原始线圈和辅助线圈的匝数比。理想变压器基于全耦合变压器，其中L1，L2和M是无限的，我们得到：U1 / U2 = n，I1 = -1 / n I2。只需要知道变压器的应用是由中心抽头变压器组成的全波整流器，以及由中心抽头变压器实现的电话线的两线到四线转换。 与电阻的“ Y-△”转换类似，三相电源也具有Y-△区别。 Y三相电源为三相四线（中间零线），△三相电源为三相三线，但其中各相电压相等，相后相差120度彼此。 Y电源连接，线电压= √￣3相电压，线电流=相电流; △电源连接，线电压=相电压，线电流= √￣ 3相电流。分析三相电路时，将电源转换为Y三相电源，将负载转换为Y三相负载，求解单相等效电路，然后根据对称性找到其他两相。 最后，对于周期性非正弦激励下的电路，可以使用傅立叶级数进行分析，但是使用的基本方法与上面相同。