介绍
可以是AC或DC的电路是有源元件(电源源)和无源元件(电阻器,电容器和电感器)的组合。因此,电路理论或分析有助于通过使用不同的技术在电路中发现电压和电流来了解电路行为或特征。因此,让我们简要讨论电力的基本概念,然后在后来的文章中处理DC电路理论。
电力基本概念
根据原子理论,每个材料都是从原子组成的。该原子由基于尼尔斯Bohr原子模型的围绕电子的中心带电核组成。细胞核由中子和带正电荷的质子组成。电子是带负电荷的颗粒并围绕核旋转。该原子具有相同数量的质子和电子,并且在这些相反的电荷之间存在很大的吸引力使得电子跟踪细胞核。
玻尔的模型给出了原子每一层电子的分布。最重要的是价电子层,它是原子核的最外层,由8个电子组成,不能超过8个。这些电子离原子核最远,所以需要一些额外的能量使这些电子自由。这些电子流动产生电。但是最外层电子层的电子数决定了电流因为电子层的能量是由电子层中的电子共享的。如果价电子层有8个电子每个电子就有1 / 8的电子层能量。
因此,需要大量的外部能量来使电子免于使电力产生。通常,在最外部电池中没有自由电子的材料被称为绝缘体。通常,绝缘体在其帷幔壳中具有五到七个价电子。在具有一个价值电子的其他手中需要一点能量来释放电子,从而产生电流,并且材料被称为导体。通常导体具有两个或三个价电子。这些良好的导体包括银,铜,铝,金等。在此之前,具有四种价电子的材料,具有导体和绝缘体特性称为半导体。
如上面的原子理论所述,电子流产生电。我们知道同性电荷相斥,异性电荷相吸。电荷的分离使负电荷聚集在一端,正电荷聚集在另一端。当这两个电荷之间形成通道时,电流就开始流动。电荷的单位是库仑,它的电荷是6.25 X 1018电子。施加的外力或电压导致电荷移动,而电荷流动的速率取决于施加的电压的大小。
简单直流电路及其参数介绍
我们知道电力是两种类型,交流电流(AC)和直流(DC)。处理AC的电路被称为交流电路和DC源的电路称为DC电路。截至目前,我们只讨论DC电路及其理论。直流源允许电力或电流以不随时间改变的不变极性流动。下面的图中给出了一个简单的DC电路,使读者了解DC电路组件及其参数。
上述DC电路包括电压源和具有特定电流流程的电阻。所以让我们简要介绍这些参数。
1.电压
电路中两点或电压之间的电位差是在两点之间移动单位电荷所需要的能量。它的测量单位是伏特,用字母V表示,如下图所示。电压可以是正的,也可以是负的,通常用KV、mV、uV等前缀表示,表示电压的子倍数。电池和发电机是最常用的直流电压源,可以产生直流电压从1V到24V,用于一般电子电路的工作。
2.电流
它是电子或电荷的流动。它是在安培或简单的安培中测量的,并由字母'i'或小写我表示。该电流可以是直接的或交替的。直流(DC)以单向方式流动,并且通常通过电池,太阳能电池,热电偶等生产。在AC的情况下,在正弦波的情况下,电荷移动定期变化。
通常,在电路中,电流流动方向用字母I或小写I指示,其中箭头与它相关联。但是这个方向实际上表明了传统的电流流量而不是实际的电子电流。
3.常规和电子电流之间的差异
电子从负极流向正极称为电子流,而从正极流向负极称为常规电流,如图所示。
电子总是被连接到电池负极的负电荷所排斥,并被吸引在正极由于正电荷。因此,从负极流向正极的电子称为电子流。但是传统的方法假设电流从正到负所以这被称为传统电流。常规电流在许多电路图上表示,实际电子流电流在描述单个电流流的情况下表示。
传统的电流流动是由于正电荷载流子。常规电流的测量方向与实际的电子流方向相反,这是由于负电荷载流子(电子),因此常规电流总是正的。它的测量单位也是安培。
常规电子流和实际电子流的差异不影响任何计算结果和实时行为。大多数分析直流电路结果的概念与电流流向无关。然而,传统的电流是标准和大多数遵循。
4.抵抗
导电材料的电阻阻碍电子的流动。它的测量单位是欧姆,并用希腊符号表示ω。取决于电路中电阻器的值,施加到电路上的电压是确定的。因此,电阻可以定义为使1安培电流流过电路所需要的电压。这也被称为欧姆定律,写成R = V/I。这意味着如果一个电路需要200V来产生2A电流,那么电阻应该是100欧姆。电阻值总是正的。电阻器可以是固定或可变电阻器,如图所示。
5.电力(P)和能源
当在给定的时间内完成的工作时,权力被称为。在电路中,功率正常等于电压和电流的乘积。由于电压是每单位充电的工作,并且电流是电子在电路中移动的速率。电力是测量的美国瓦茨(W)它的公式是
P = I x V
根据欧姆法,
R = V / I
v = IR.
代入上式,
P = ir r
P =我2R
或者,代入I = V/R,我们可以得到
p = v x(v / r)
p = V.2/ R
这三个可能的公式可用来求电路的功率。
电能
电能消耗的速率通常被称为电能。能量以瓦秒计量,即功率以瓦为单位,时间以秒为单位。就像我们在家用电表上看到的那样,它通常是以千瓦时为计量单位的。
电能=功率×时间
电气参数计算示例问题
假设一个额定100W的灯泡或灯连接到250V的电源。找出流向负载的电流、灯的电阻和在两分钟内耗散的能量。
从幂公式我们知道P =六世
然后流过灯的电流是,i = 100/250
我= 0.4 a
根据欧姆定律,
电阻R = V/I
R = 250/ 0.4
R = 625欧姆。
能量消散,
e = power *时间
E = V * I * t
= 250 * 0.4 *(2 * 60)
= 12000瓦秒
这些是在处理任何电路之前知道的电能的基本概念。凭借这些基本概念的知识,将容易地进行任何电路的分析。希望我们在电路的每个参数上给出了一些关键点。对此概念或任何意见和建议的任何进一步的协助,您可以在以下评论。
一个回应
直流电路是我努力学习和理解的主题。本文介绍了直流电路的基础及其非常丰富的易理解。
在阅读文章后,我会详细了解这些主题。它的份额很大。