📜  网络理论-概述

📅  最后修改于: 2020-12-14 03:03:09             🧑  作者: Mango


网络理论是解决电路或电网问题的研究。在本介绍性章节中,让我们首先讨论电路的基本术语和网络元素的类型。

基本术语

在网络理论中,我们经常会遇到以下术语-

  • 电路
  • 电气网络
  • 当前
  • 电压
  • 功率

因此,在继续进行之前,必须收集有关这些术语的一些基础知识。让我们从电路开始。

电路

电路包含用于提供来自电压源或电流源的电子流的闭合路径。电路中存在的元素可以是串联,并联或串联和并联的任意组合。

电气网络

电网不需要包含用于提供来自电压源或电流源的电子流的闭合路径。因此,我们可以得出结论,“所有电路都是电气网络”,但反之则不必成立。

当前

流过导体的电流“ I”不过是电荷的时间流率。从数学上讲,它可以写成

$$ I = \ frac {dQ} {dt} $$

哪里,

  • Q是电荷,其单位是Coloumb。

  • t是时间,其单位是秒。

打个比方,电流可以认为是水通过管道的流动。电流以安培为单位

通常,电子电流从源极的负极端子流向正极端子,而常规电流从源极的正极端子流向负极端子。

由于自由电子的运动而获得电子电流,而由于自由正电荷的运动而获得常规电流。这两个都称为电流

电压

电压“ V”不过是导致电荷(电子)流动的电动势。从数学上讲,它可以写成

$$ V = \ frac {dW} {dQ} $$

哪里,

  • W是势能,其单位是焦耳。

  • Q是电荷,其单位是Coloumb。

打个比方,电压可以认为是导致水流过管道的水压。以伏特为单位

功率

功率“ P”不过是电能的时间流率。从数学上讲,它可以写成

$$ P = \ frac {dW} {dt} $$

哪里,

  • W是电能,以焦耳为单位

  • t是时间,以秒为单位。

我们可以重写上面的等式

$$ P = \ frac {dW} {dt} = \ frac {dW} {dQ} \ times \ frac {dQ} {dt} = VI $$

因此,功率不过是电压V和电流I乘积。它的单位是瓦特

网络元素的类型

我们可以根据一些参数将网络元素分类为各种类型。以下是网络元素的类型-

  • 主动元素与被动元素

  • 线性元素和非线性元素

  • 双边要素和单边要素

主动元素与被动元素

我们可以根据供电能力将网络元素分为主动被动两种。

  • 有源元件将功率传递到电路中存在的其他元件。有时,它们可能像无源元件一样吸收能量。这意味着有源元件具有传递和吸收功率的能力。示例:电压源和电流源。

  • 无源元件不能向其他元件传递能量(能量),但是它们可以吸收能量。这意味着这些元件要么以热的形式耗散功率,要么以磁场或电场的形式存储能量。示例:电阻器,电感器和电容器。

线性元素和非线性元素

我们可以根据网络元素的特性将其分为线性非线性,以服从线性属性。

  • 线性元素是显示电压和电流之间线性关系的元素。示例:电阻器,电感器和电容器。

  • 非线性元件是那些在电压和电流之间不显示线性关系的元件。示例:电压源和电流源。

双边要素和单边要素

根据流过网络元素的电流方向,网络元素也可以分为双边单边

双向元件是允许两个方向上的电流并在电流的任一方向上提供相同阻抗的元件。示例:电阻器,电感器和电容器。

下图中说明了双边要素的概念。

双边要素

在上图中,电流(I)从端子A到B流经阻抗为Z欧姆的无源元件。它是端子A和B之间该元件两端的电压(V)与电流(I)之比。

双边

在上图中,电流(I)从端子B通过阻抗为Z欧姆的无源元件流向端子A。这意味着电流(–I)从端子A流向端子B。在这种情况下,我们也将获得相同的阻抗值,因为电流和电压相对于端子A和B均具有负号。

单边元素是仅允许一个方向的电流的元素。因此,它们在两个方向上提供不同的阻抗。