電流和電壓非關(guān)聯(lián)時,p=-4w,用文字描述是吸收4w功率還是吸收-4w功率?
- 教育綜合
- 2022-07-17 12:58:47
電路如圖所示,分別計算電壓源和電流源的功率,并判斷是吸收還是發(fā)出功率
知道電流源和電壓源的概念,很好計算,10v的電壓源并聯(lián)個10歐電阻,那10歐電阻肯定有1安電流流過。電流源那必須有2安電流流上去,根據(jù)節(jié)點定律,10v的電源必須流過3安的電流,而且是從正極流出,所以電壓源是發(fā)出功率30w。再看那2歐3歐和6歐的三個電阻,和起來是4歐姆。它們是和電流源串聯(lián),所以流過它們的電流是2安。所以它們的電壓降是8v??傠妷菏?0v,那么電流源的電壓就是2v。而且電流源靠近電壓源的那端是高電勢,靠近2歐電阻的那端電勢低。電流是從低電勢流出,高電勢流進(jìn),所以電流源是吸收功率是-4w。當(dāng)電壓和電流的方向選擇為關(guān)聯(lián)或非關(guān)聯(lián)時,須選用不同的功率計算公式,為什么結(jié)果為正時均認(rèn)為是吸收功率
記住,電流參考方向與電壓降低的參考方向相同時,表示的就是吸收的功率(負(fù)數(shù)就是發(fā)出功率) 剩下根據(jù)實際情況,哪個反了,就加個負(fù)號就是了。非關(guān)聯(lián)參考方向p>0是吸收還是發(fā)出
本題的解法意思是5V電源發(fā)出了-5W的功率,也就是吸收了5W的功率。
在復(fù)雜直流電路中,某一段電路里的電流真實方向很難預(yù)先確定,在交流電路中,電流的大小和方向都是隨時間變化的。這時,為了分析和計算電路的需要,引入了電流參考方向的概念,參考方向又叫假定正方向,簡稱正方向。
關(guān)聯(lián)是一個物理學(xué)名詞。在電路中,如果指定流過元件的電流參考方向是從標(biāo)以電壓的正極性一端指向負(fù)極性的一端,即兩者的參考方向一致,則把電流和電壓的這種參考方向稱為關(guān)聯(lián)參考方向。
反之,如果指定流過元件的電流參考方向是從標(biāo)以電壓的負(fù)極性一端指向正極性的一端,即兩者的參考方向不一致,則把電流和電壓的這種參考方向稱為非關(guān)聯(lián)參考方向。
求圖示電路各元件功率,說明是吸收還是釋放功率。
解:(a)整個回路電流為電流源電流2A,根據(jù)KVL,得到:U=-15+2×5=-5(V)。I=2A。
電阻吸收功率:P1=I2R=22×5=20(W)。
電壓源Ps1=2×15=30(W)>0,電壓電流非關(guān)聯(lián)正方向,釋放功率30W。
電流源:Ps2=2U=2×(-5)=-10(W)<0,電壓電流非關(guān)聯(lián),吸收功率10W。
Ps1=Ps2+P1。
(b)U=15V,電阻電流:15/5=3(A),方向向下。根據(jù)KCL則:I=3-2=1(A)。
電阻吸收功率:P1=32×5=45(W)。或者P2=152/5=45(W)。
電壓源功率:Ps1=15I=15×1=15(W)>0,非關(guān)聯(lián),釋放功率15W;
電流源功率:Ps2=2U=2×15=30(W)>0,非關(guān)聯(lián),釋放功率30W。
30+15=45。
(c)電阻電流:15/5=3(A),方向向下。根據(jù)KCL:I=2+3=5(A)。
U=-15V。電阻吸收:P1=32×5=45(W)。
電壓源:Ps1=15I=15×5=75(W)>0,非關(guān)聯(lián),釋放功率75W;
電流源:Ps2=2U=2×(-15)=-30(W)<0,非關(guān)聯(lián),吸收功率30W。
45+30=75。