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电路中的三种基本运算(电路基础第一章)

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)导线表提供了搪瓷磁钢线的“每英寸匝数”,用于线圈的电感公式。The inductance in henries of a square printed circuit inductor is given by two formulas where p=q and p≠q.基尔霍夫现行法(KCL)使用实际尺寸计算皮卡法拉电容的公式:Wheeler's formulas for inductance of air core coils which follow are useful for radio frequency inductors. The following formula for the inductance of a single layer air core solenoid coil is accurate to approximately 1% for 2r/l

有用方程和换算系数
  • 直流电路方程与定律
    • 欧姆定律和焦耳定律
    • 基尔霍夫定律
  • 串联电路规则
  • 并联电路规则
  • 串并联元件等效值
    • 串并联电阻
    • 串并联电感
    • 串并联电容
  • 电容器尺寸方程
  • 电感器尺寸方程
  • 时间常数方程
    • 串联RC和RL电路的时间常数值
    • 计算指定时间的电压或电流
    • 在规定电压或电流下计算时间
  • 交流电路方程
    • 感应电抗
    • 容性电抗
    • 与R和X相关的阻抗
    • 交流欧姆定律
    • 串并联阻抗
    • 共振
    • 交流电源
  • 分贝
  • 公制前缀和单位转换
  • 数据
  • 贡献者
直流电路方程与定律欧姆定律和焦耳定律

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(1)

注:符号“V”(“U”在欧洲)有时用来表示电压而不是“E”。在某些情况下,作者或电路设计师可能会选择只使用“V”表示电压,而不使用符号“E”。其他情况下,这两个符号可以互换使用,或者“E”表示来自电源的电压,而“V”则用来表示负载上的电压(电压“降”)。

基尔霍夫定律

“回路中所有电压的代数和必须等于零。”

基尔霍夫电压定律(KVL)

“进出节点的所有电流的代数和必须等于零。”

基尔霍夫现行法(KCL)

串联电路规则
  • 串联电路中的元件共享相同的电流。我全部的= I one= I two= . . . In
  • 串联电路中的总电阻等于各电阻之和,使之更大的比任何个人的抵抗力都强。R全部的= R oneR two. . . Rn
  • 串联电路中的总电压等于各个电压降的总和。E全部的= E oneE two. . . En
并联电路规则
  • 并联电路中的元件共享相同的电压。E全部的= E one= E two= . . . En
  • 电路中的总电阻是并联的较少的比任何个人的抵抗力都强。R全部的= 1 / (1/R one1/R型 two. . . 1/R型n )
  • 并联电路中的总电流等于各支路电流之和。我全部的= I one我 two. . . 我n
串并联元件等效值串并联电阻

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(2)

串并联电感

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(3)

串并联电容

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(4)

电容器尺寸方程

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(5)

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(6)

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(7)

使用实际尺寸计算皮卡法拉电容的公式:

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(8)

电感器尺寸方程

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(9)

Wheeler's formulas for inductance of air core coils which follow are useful for radio frequency inductors. The following formula for the inductance of a single layer air core solenoid coil is accurate to approximately 1% for 2r/l < 3. The thick coil formula is 1% accurate when the denominator terms are approximately equal. Wheeler's spiral formula is 1% accurate for c>0.2r. While this is a "round wire" formula it may still be applicable to printed circuit spiral inductors at reduced accuracy.

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(10)

The inductance in henries of a square printed circuit inductor is given by two formulas where p=q and p≠q.

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(11)

导线表提供了搪瓷磁钢线的“每英寸匝数”,用于线圈的电感公式。

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(12)

时间常数方程串联RC和RL电路的时间常数值

Time constant in seconds = RC

Time constant in seconds = L/R

计算指定时间的电压或电流

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(13)

在规定电压或电流下计算时间

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(14)

交流电路方程感应电抗

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(15)

容性电抗

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(16)

与R和X相关的阻抗

Z我= R jX我

ZC= R - jXC

交流欧姆定律

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(17)

串并联阻抗

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(18)

注:所有阻抗必须计算在复杂的这些方程的数值形式

共振

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(19)

注:此方程式适用于非电阻电路。在含有电阻、电感和电容的电路中,这个方程只适用于串联配置和R很小的并联配置。

交流电源

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(20)

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(21)

分贝

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(22)

公制前缀和单位转换
  • 公制前缀
  • Yotta = 10 twenty-four符号:Y
  • Zetta = 10 twenty-one符号:Z
  • Exa = 10 eighteen符号:E
  • Peta = 10 fifteen符号:P
  • Tera = 10 twelve符号:T
  • Giga = 10 nine符号:G
  • Mega = 10 six符号:M
  • Kilo = 10 three符号:k
  • Hecto = 10 two符号:h
  • Deca = 10 one符号:da
  • Deci = 10 -1符号:d
  • Centi = 10 -2符号:c
  • Milli = 10 -3符号:m
  • Micro = 10 -6Symbol: µ
  • Nano = 10 -9符号:n
  • Pico = 10 -12符号:p
  • Femto = 10 -15符号:f
  • Atto = 10 -18符号:a
  • Zepto = 10 -21符号:z
  • Yocto = 10 -24符号:y

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(23)

  • 温度换算系数
  • oF = (oC) (9/5)32
  • oC = (oF-32)(5/9)
  • oR =o459.67传真
  • oK =o丙273.15

体积换算当量

1 US gallon (gal) = 231.0 cubic inches (in three) = 4 quarts (qt) = 8 pints (pt) = 128 fluid ounces (fl. oz.) = 3.7854 liters (l)

1 Imperial gallon (gal) = 160 fluid ounces (fl. oz.) = 4.546 liters (l)

距离换算当量

1 inch (in) = 2.540000 centimeter (cm)

速度换算当量

1 mile per hour (mi/h) = 88 feet per minute (ft/m) = 1.46667 feet per second (ft/s) = 1.60934 kilometer per hour (km/h) = 0.44704 meter per second (m/s) = 0.868976 knot (knot -- international)

重量换算当量

1 pound (lb) = 16 ounces (oz) = 0.45359 kilogram (kg)

力的换算当量

1 pound-force (lbf) = 4.44822 newton (N)

重力加速度(自由落体),地球标准

每秒9.806650米(m/s two) = 32.1740 feet per second per second (ft/s two )

等效面积换算

1 acre = 43560 square feet (ft two) = 4840 square yards (yd two) = 4046.86 square meters (m two )

压力换算当量

1 pound per square inch (psi) = 2.03603 inches of mercury (in. Hg) = 27.6807 inches of water (in. W.C.) = 6894.757 pascals (Pa) = 0.0680460 atmospheres (Atm) = 0.0689476 bar (bar)

能量或功的换算当量

1 british thermal unit (BTU -- "International Table") = 251.996 calories (cal -- "International Table") = 1055.06 joules (J) = 1055.06 watt-seconds (W-s) = 0.293071 watt-hour (W-hr) = 1.05506 x 10 tenergs (erg) = 778.169 foot-pound-force (ft-lbf)

功率换算当量

1 horsepower (hp -- 550 ft-lbf/s) = 745.7 watts (W) = 2544.43 british thermal units per hour (BTU/hr) = 0.0760181 boiler horsepower (hp -- boiler)

电机转矩换算当量

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(24)

沿着表格左侧找到与已知扭矩单位相对应的行。乘以列下所需单位的系数。例如,要将2盎司的扭矩转换为n-m,请在表格左侧的行中找到oz。定位7.062 x 10 -3在所需n-m单位列的交点处。乘以2盎司x(7.062 x 10 -3) = 14.12 x 10 -3n-m

如果要处理一组等价物,那么在单位之间转换很容易。假设我们想把2500卡路里的能量转换成瓦时。我们需要做的是找到这些单位的一组等价数字。在我们这里的参考文献中,我们看到251.996卡路里在物理上等于0.293071瓦时。为了把热量转换成瓦时,我们必须用这些物理上相等的数字组成一个“单位分数”(一个由不同数字和不同单位组成的分数,分子和分母是身体上将所需的单位放入分子中,将初始单位放入分母中,然后将卡路里的初始值乘以该分数。

由于“单位分数”的两个术语在物理上是相等的,分数作为一个整体有一个身体的value of 1 and so does not change the true value of any figure when multiplied by it. When units are canceled however there will be a change in units. For example 2500 calories multiplied by the unity fraction of (0.293071 w-hr / 251.996 cal) = 2.9075 watt-hours.

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(25)

单位转换的“单位分数”方法可以扩展到单个步骤之外。假设我们想把每小时175加仑的流体流量换算成每天升。我们有两个单位要换算:加仑换算成升,小时换算成天。记住数学中“per”这个词的意思是“除以”,所以我们最初的数字是175加仑hour means 175 gallons divided by hours. Expressing our original figure as such a fraction we multiply it by the necessary unity fractions to convert gallons to liters (3.7854 liters = 1 gallon) and hours to days (1 day = 24 hours). The units must be arranged in the unity fraction in such a way that undesired units cancel each other out above and below fraction bars. For this problem it means using a gallons-to-liters unity fraction of (3.7854 liters / 1 gallon) and a hours-to-days unity fraction of (24 hours / 1 day):

电路中的三种基本运算(电路基础第一章)(26)

我们的最终答案是每天15898.68升。

数据

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