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Galería de mapas mentales Conceptos básicos del circuito

Conceptos básicos del circuito

Este es un mapa mental sobre los conceptos básicos de los circuitos. El contenido principal incluye: leyes de circuitos, métodos de análisis de circuitos y componentes de circuitos.

Editado a las 2024-04-07 20:41:53,

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Conceptos básicos del circuito

método de análisis de circuito

Análisis y cálculo de circuitos simples.

definición

De acuerdo con la ley de Ohm y las leyes de división y derivación de voltaje, se puede obtener la corriente y el voltaje en cada rama o componente del circuito.

circuito en serie de resistencias

definición

Cuando se conectan varias resistencias, la misma corriente pasa a través de cada resistencia. Esta conexión se llama conexión en serie de resistencias.

circuito paralelo de resistencia

definición

Después de conectar varias resistencias, si el mismo voltaje actúa en ambos extremos de cada resistencia, dicha conexión se denomina conexión en paralelo de resistencias.

Conexión mixta de resistencia

Un circuito tiene circuitos en serie y en paralelo.

Análisis y cálculo de circuitos complejos.

definición

Es imposible simplificar el circuito conectando resistencias en serie y en paralelo para encontrar la resistencia total y luego usar la ley de Ohm para resolverla.

método de corriente de rama

Tomando la corriente de la rama como cantidad desconocida

Utilice las leyes de corriente y voltaje de Kirchhoff.

Método de potencial de nodo (voltaje)

Tomando el potencial de nodo como una cantidad desconocida

Enumere la ecuación actual del nodo

Adecuado para circuitos con un número reducido de nodos y un gran número de ramas.

teorema de superposición

El efecto compuesto puede verse como la superposición de efectos componentes.

Si se observa solo una fuente de alimentación, las otras fuentes de voltaje ideales están en cortocircuito y las fuentes de corriente ideales están en circuito abierto.

Sólo apto para calcular tensión y corriente en circuitos lineales.

Teorema de la potencia equivalente

teorema de thevenin

Cualquier red lineal activa de dos terminales puede ser reemplazada por una fuente de voltaje equivalente

teorema de norton

Cualquier red lineal activa de dos terminales puede reemplazarse por una fuente de corriente ideal conectada en paralelo con una resistencia.

Análisis de circuitos que contienen fuentes controladas.

definición

Una fuente de voltaje o fuente de corriente cuyo voltaje o corriente está controlado por el voltaje o la corriente de otras partes del circuito se llama fuente controlada. La fuente controlada es un elemento de cuatro terminales que contiene dos ramas, una es la rama de control y la otra es la rama controlada.

modelo de fuente controlada

Fuente de corriente controlada actual

Subtema 1

fuente de voltaje controlada por corriente

fuente de voltaje controlada por voltaje

fuente de corriente controlada por voltaje

Análisis de circuitos que contienen fuentes controladas.

Las ecuaciones enumeradas usando la ley de Kirchhoff no solo deben escribirse de acuerdo con las reglas, sino también con la relación entre la fuente controlada y su cantidad de control, de modo que el número de variables desconocidas en el circuito y el número de ecuaciones independientes sean moderados.

Cuando se utiliza el teorema de superposición para analizar un circuito que contiene una fuente controlada, la fuente controlada se trata de manera diferente y la fuente controlada no puede existir independientemente de la variable controlada.

La fuente de voltaje controlada y la fuente de corriente controlada se pueden transformar de manera equivalente, pero no se permite que la cantidad de control de la fuente controlada desaparezca después de la transformación.

Los analistas que utilizan el teorema de la potencia equivalente para circuitos que contienen fuentes controladas no pueden dividir las fuentes controladas y las cantidades controladas en dos redes, deben existir en la misma red. Al calcular la resistencia de entrada, la fuente independiente en la red activa se establece en cero, pero si la fuente controlada es cero depende de si existe la cantidad de control de la fuente controlada.

Al encontrar la resistencia de entrada, si hay una fuente controlada en la red, no se puede utilizar el método de conectar resistencias en serie y en paralelo.

Encuentre el voltaje de entrada usando el método para encontrar el voltaje de circuito abierto y la corriente de cortocircuito de la red activa

Utilice el "método de agregar voltaje para encontrar la corriente", es decir, aplicar un voltaje Ux a los terminales de una red de dos terminales sin una fuente independiente (que contiene una fuente controlada) y encontrar la corriente I en la red bajo este voltaje. .

leyes del circuito

Ley de Kirchhoff

Ley actual de Kirchhoff KCL

Circuito derivado: un circuito no derivado compuesto por uno o varios componentes conectados en serie se denomina circuito derivado. La corriente de cada componente en el circuito derivado es la misma.

Nodo: El punto de conexión de tres o más ramas se llama nodo.

Bucle: un camino cerrado rodeado de ramas en un circuito se llama bucle.

Malla: No hay ramas que pasen por el medio del bucle.

En cualquier nodo del circuito, la suma de las corrientes que fluyen hacia ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen de ese nodo.

Ley de voltaje de Kirchhoff KVL

En cualquier circuito cerrado del circuito, la suma algebraica de los voltajes en cada segmento es igual a cero.

componentes del circuito

Composición del circuito

Un circuito normalmente consta de tres partes, a saber, la fuente de alimentación, el equipo eléctrico (carga) y los cables de conexión (e interruptores, fusibles), etc. El equipo eléctrico (carga) convierte la energía eléctrica proporcionada por la fuente de alimentación en la energía necesaria para el trabajo; los cables de conexión, interruptores y fusibles se utilizan para transmitir y controlar la transmisión de energía eléctrica a la carga. en caso de un accidente por cortocircuito protegido contra daños.

Componentes de potencia ideales

fuente de corriente ideal

fuente de voltaje ideal

elemento resistivo

Se utiliza para reflejar que el equipo eléctrico (carga) convierte la energía eléctrica sólo en Otras formas de energía y conversión irreversible, comúnmente conocida como la característica de consumir energía eléctrica.

Componentes inductivos

Refleja las características de los equipos eléctricos (carga) convirtiendo energía eléctrica en energía de campo magnético, es decir, generando un campo magnético y almacenando energía de campo magnético.

elemento capacitivo

Refleja el equipo eléctrico (carga) convirtiendo la energía eléctrica en Se convierte en almacenamiento de energía de campo eléctrico, es decir, las características de generar campo eléctrico y almacenar energía de campo eléctrico.

Cantidades físicas básicas de circuitos.

1. Las cantidades físicas básicas de un circuito incluyen voltaje (U), corriente (I) y resistencia (R), que son los parámetros básicos que describen las características del flujo de electrones en un circuito.

2. El voltaje es la diferencia de potencial entre dos puntos del conductor, en voltios (V); la corriente es la cantidad de carga en el conductor que pasa a través de la sección transversal del conductor por unidad de tiempo, en amperios (A); la resistencia del conductor a la corriente El grado de obstrucción, la unidad es ohmios (Ω).

3. Estas tres cantidades físicas básicas están interrelacionadas y juntas forman la base del análisis de circuitos.

resistencia

1. La resistencia se refiere al grado de obstrucción del conductor a la corriente. Su unidad es ohm (Ω), que a menudo se usa para expresar la relación entre voltaje, corriente y potencia en el circuito.

2. Las resistencias se pueden dividir en dos tipos: resistencias fijas y resistencias variables. Las resistencias fijas permanecen sin cambios en el circuito, mientras que las resistencias variables pueden cambiar la corriente y el voltaje en el circuito ajustando su resistencia.

3. Las resistencias desempeñan las funciones de división de voltaje, limitación de corriente y ecualización de voltaje en el circuito, y son uno de los componentes indispensables e importantes del circuito.

resistencia

definición

La resistencia es una propiedad de un circuito que bloquea el flujo de corriente.

El tamaño de la resistencia está relacionado con el material, la longitud, el área de la sección transversal y la temperatura del conductor.

La unidad de resistencia es ohmios (Ω)

símbolo de resistencia

El símbolo de la resistencia es R.

El símbolo de resistencia se usa generalmente junto con los símbolos de voltaje y corriente para indicar la relación de resistencia en el circuito.

Tipo de resistencia

resistencia fija;

La resistencia de una resistencia fija es fija y no se puede cambiar.

Hay muchos tipos de resistencias fijas, incluidas resistencias de película de carbono, resistencias de película metálica, resistencias bobinadas, etc.

resistencia variable

La resistencia de una resistencia variable se puede cambiar y generalmente se usa para regular el voltaje y la corriente en circuitos.

Los tipos de resistencias variables incluyen potenciómetros, condensadores variables, etc.

Aplicaciones de resistencias

La función de las resistencias en los circuitos es limitar la corriente, regular el voltaje, proteger los circuitos, etc.

Las resistencias se utilizan ampliamente en equipos electrónicos, electrodomésticos, electrónica automotriz y otros campos.

Medición de resistencia

Los métodos de medición de resistencia incluyen voltamperometría, método de puente, etc.

Las herramientas de medición de resistencia incluyen multímetros, medidores de resistencia, etc.

Solución de problemas de resistencias

Las fallas de resistencia incluyen principalmente circuito abierto, cortocircuito, cambio de resistencia, etc.

Los métodos de diagnóstico de fallas de resistencias incluyen el método de voltaje, método de corriente, método de resistencia, etc.

fuente de alimentación

modelo de fuente de voltaje

Está compuesto por una fuente de voltaje ideal y un elemento de resistencia conectados en serie. La fuente de voltaje tiene una salida de voltaje constante y puede denominarse fuente de voltaje constante. El voltaje de salida no cambia con la carga (definición teórica), pero la corriente de salida cambia con la carga.

Modelo fuente actual

Está compuesto por una fuente de voltaje ideal y una resistencia conectada en paralelo. La fuente de corriente tiene una salida de corriente constante y puede denominarse fuente de corriente constante. La corriente de salida no cambia a medida que cambia la carga (también una definición teórica), mientras que el voltaje de salida cambia a medida que cambia la carga.

Transformación equivalente

La fuente de voltaje se puede convertir de manera equivalente en una conexión en paralelo de una fuente de corriente ideal IS y una resistencia RS. La fuente de corriente se puede convertir de manera equivalente en una conexión en serie de una fuente de voltaje ideal US y una resistencia RS. Es decir, la fórmula de conversión: Us = Rs*Is.

Si la resistencia interna de una fuente de alimentación real es insignificante en comparación con la resistencia de carga, entonces puede considerarse una fuente de alimentación ideal. Al analizar el circuito equivalente para procesamiento pasivo, la fuente de voltaje ideal puede considerarse como un cortocircuito y la fuente de corriente ideal como un circuito abierto.