基本電學進階
二乙 22號 詹菘貿

電學概論

電阻

直流迴路

串並聯電路

電阻與電導

歐姆定律

常用電阻器

電阻溫度係數

色碼電阻

焦耳定律

繞線電阻 保險絲電阻 敏感電阻 排阻 可變電阻

在電路學裏,歐姆定律(Ohm's law)表明,導電體兩端的電壓與通過導電體的電流成正比

電阻的正溫度係數 電阻的正溫度係數(PTC)是指材料的電阻值會隨溫度上昇而上升,若一物質的電阻溫度特性可作為工程應用,一般需要其阻值隨溫度有較大的變化,也就是溫度係數較大。 溫度係數越大,代表在相同溫度變化下,其電阻增加的越多。

焦耳定律是定量說明傳導電流將電能轉換為熱能的定律。內容是:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電的時間成正比。焦耳定律數學表達式:Q=I²Rt;對於純電阻電路可推導出:Q=W=Pt;Q=UIt;Q=(U²/R)t。

基本串並聯電路

克希荷夫電壓定律與並聯電路

並聯電路的定義與特性

克希荷夫電壓定律與串聯電路

串聯電路的定義與特性

戴維寧定理

重疊定理

諾頓定理

迴路電流法

節點電壓法

元件與元件的連接方式「頭、尾」相接

封閉迴路其電壓升之和,必等於電壓降之和

元件與元件的連接方式是「頭接頭、尾接尾」相接

任一節點的電流和必等於流出該節點之電流和

(1)電流只有一條通路

(2)用電器之間相互影響

(3)開關控制整個電路的通斷,且與開關的位置無關

由網路中各節點之電位,利用克希荷夫電流定律,求出各分路之電流

迴路電流法是以一組獨立迴路電流作為變量列寫電路方程求解電路變量的方法。倘若選擇基本迴路作為獨立迴路,則迴路電流即是各連支電流。以迴路電流為變量列寫方程求解電路的方法稱為迴路電流法,簡稱迴路法。迴路法對平面和非平面網絡均適用。

電路的重疊定理 (Superposition theorem)指出:對於一個線性系統,一個含多個獨立源的雙邊線性電路的任何支路的響應(電壓或電流),等於每個獨立源單獨作用時的響應的代數和,此時所有其他獨立源被替換成他們各自的阻抗。


為了確定每個獨立源的作用,所有的其他電源的必須「關閉」(置零)

戴維寧定理(Thevenin's theorem)又稱等效電壓源定律,是由法國科學家L·C·戴維寧於1883年提出的一個電學定理。由於早在1853年,亥姆霍茲也提出過本定理,所以又稱亥姆霍茲-戴維寧定理。其內容是:一個含有獨立電壓源、獨立電流源及電阻的線性網絡的兩端,就其外部型態而言,在電學上可以用一個獨立電壓源V和一個鬆弛二端網絡的串聯電阻組合來等效。在單頻交流系統中,此定理不僅適用於電阻,也適用於廣義的阻抗。


此定理陳述出一個具有電壓源及電阻的電路可以被轉換成戴維寧等效電路,這是用於電路分析的簡化技巧。戴維寧等效電路對於電源供應器及電池(裡面包含一個代表內阻抗的電阻及一個代表電動勢的電壓源)來說是一個很好的等效模型,此電路包含了一個理想的電壓源串聯一個理想的電阻。

諾頓定理(Norton's theorem)指的是一個由電壓源及電阻所組成的具有兩個端點的電路系統,都可以在電路上等效於由一個理想電流源I與一個電阻R並聯的電路。對於單頻的交流系統,此定理不只適用於電阻,亦可適用於廣義的阻抗。諾頓等效電路是用來描述線性電源與阻抗在某個頻率下的等效電路,此等效電路是由一個理想電流源與一個理想阻抗並聯所組成的。


諾頓定理是戴維寧定理的一個延伸,於1926年由兩人分別提出,他們分別是西門子公司研究員漢斯·費迪南德·邁爾(Hans Ferdinand Mayer)(1895年-1980年)及貝爾實驗室工程師愛德華·勞里·諾頓(1898-1983)。實際上梅耶爾是兩人中唯一有在這課題上發表過論文的人,但諾頓只在貝爾實驗室內部用的一份技術報告上提及過他的發現。

單位

功與能量

焦耳(J)

電導表示某一種導體傳輸電流能力強弱程度。單位是Siemens(西門子),簡稱西,符號S或Ω-1。電導是用來反映泄漏電流和空氣游離所引起的有功功率損耗的一種參數。

電阻色碼,是一種以色彩碼標示出電阻器的電阻值與誤差範圍的方式,電容及電感也可用相同方式標示其容值(或感值)及誤差範圍。