电工电子技术中的核心公式可归纳为以下五类,涵盖基础定律、电路分析、功率计算及交流特性:
一、基础定律
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欧姆定律
描述电流、电压与电阻的关系: $$ I = \frac{V}{R} $$
适用于纯电阻电路,是电学基础。
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基尔霍夫定律
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节点电流定律 :进入节点的电流之和等于离开节点的电流之和。
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回路电压定律 :沿闭合回路的电压代数和为零。
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二、功率与能量计算
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电功
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定义 :电场力做功,公式为: $$ W = Pt $$
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其他形式 : $$ W = UIt = I^2Rt = \frac{U^2}{R}t $$
(分别对应功率、电流、电阻)。
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电功率
表示做功快慢,公式: $$ P = VI $$
仅适用于纯电阻电路。
三、电路元件特性
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电感与电容阻抗
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电感: $$ Z_L = j\omega L $$
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电容: $$ Z_C = \frac{1}{j\omega C} $$
($\omega$为角频率,$j$为虚数单位)。
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电容器充电与放电
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充电: $$ Q = CV $$
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放电: $$ I = C\frac{dU}{dt} $$
($C$为电容,$V$为电压)。
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四、交流电特性
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有效值与峰值关系
正弦交流电有效值是峰值的0.707倍。
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三相交流电
由三个相位差120度的正弦波组成,可用星形或三角形接法表示。
五、定理与网络分析
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戴维南定理
线性有源二端网络可等效为一个电压源串联内阻: $$ E = V_{oc} \quad \text{(开路电压)} \quad R = r \quad \text{(等效电阻)} $$
。
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诺顿定理
等效为一个电流源串联内阻: $$ I_{sc} = I_{sh} \quad \text{(短路电流)} \quad R = r $$
。
总结 :以上公式覆盖了从基础电路分析到复杂网络计算的要点,建议结合实际电路逐步推导理解。