电学基本知识有关结点电流定律,结点电压定律,叠加原理,等效电源定理详细解释.

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  • 节点电流定律即基尔霍夫电流定律(Kirchhoff's Current Law,简记为KCL)可表述为:对于任一集中参数电路中的任一节点,在任一时刻,流出(或流入)该节点的所有支路电流的代数和等于零.KCL适用于任何集中参数电路,他与元件的性质无关.KCL通常适用于集中参数电路的节点,但对电路中任一割集(或闭合面)也是成立的,即:对于任一集中参数电路中的任一割集(或闭合面),在任一时刻,流出(或流入)该割集(或闭合面)的所有之路电流的代数和等于零.节点电压定律即基尔霍夫电压定律(Kirchhoff's Current Law,简记为KVL)可表述为:对于任一集中参数电路中的任一回路,在任一时刻,沿该回路所有支路电压的代数和等于零.叠加原理(superposition theorem)可表述为:在线性电阻电路中,任一电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时,在该处产生的电压或电流的叠加.使用叠加定理时应注意以下几点:1.叠加定理适用于线性电路,不适用于非线性电路.2.在进行叠加的各分电路中,不作用的电压源置零,将电压源两端用短路代替;不作用的电流源置零,将电流源两端用开路代替.电路中所有电阻都不予更动,受控电源仍保留在各分电路中.3.叠加时各分电路中的电压和电流的参考方向取为与原电路中的相同.取和时,应注意各分量前的“+”,“-”号.4.原电路的功率不等于按各分电路计算所得功率的叠加,即功率不满足叠加定理.等效电源定理其实就是戴维宁定理和诺顿定理.戴维宁定理(Thevenin‘s theorem)可表述为:任何线性含源一端口电阻电路N,就其端口而言,可以用一个电压源Uoc与一个电阻Ro的串联组合(戴维宁电路)来等效.其中,电压源的电压Uoc等于电路N的开路电压;电阻Ro等于将N内的全部独立电源置零后所得电路No的等效电阻.诺顿定理(Norton’s theorem)可表述为:任何线性含源一端口电阻电路N,就其端口而言,可以用一个电流源isc与一个电导Go并联组合(诺顿电路)来等效.其中,电流源的电流isc等于原电路N的短路电流;电导Go等于将N内的全部独立电源置零后所得电路No的等效电导.在实际求解时,如果计算所得到的戴维宁电路的等效电阻为零,则该一端口电路的等效诺顿电路不存在;如果计算得到的诺顿电路的等效电导为零,则该一端口电路的等效戴维宁电路不存在.