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个人翻译:
黄色—我没有好的翻译词汇
红色—翻译有一点问题
电路是指物理电气设备之间的互相连接。电路的目的是将电能分配转换成其他能量。因此,基本的电路组成有电源,转换器以及链接它们的导体。
电源(一级电源、再生电源、电动机等等)转换化学能、机械能**热能或者其他形式的能源成为电能。电能转换器同时也成为负载(例如电灯泡、电热器或者电机),转换电能为光、热、机械能等等。
电路中的事件可以被定义为电动势(电压)和电流。当在电能产生传输转换过程中电压和电流随时间保持为常数,我们通常称之为直流电。
当电流和电压为时不变电流电压时,与电路周围的磁场电磁同样为时不变。这就是直流电路中自感或者互感电动势为零的原因,与此同时在导体周围的介电质中没有位移电流。
图一展示了一个简单的电路,以蓄电池为能源灯泡作为负载。电源与负载端子之间通过导体互相链接(通常是导线,但不一定是导线。)正如我们所看到的,电源、负载和导体之间形成一个闭环的回路。电源的电动势产生一个连续的**单向的电流在闭合回路中转圈圈。
在实践中,这种简单的由电源、负载和两根导线组成的电路是很少见的。实际电路或许包含许多电源和负载通过各种方式花样链接。
为了简化分析实际电路,通常在电路图中象征性地表示它们,这通常是虚构的,或者是实际电路的理想化模型。这些电路图由称为电路元件或者电路参数的互相链接的符号组成。在直流电路中,有两个元件代表这一过程是十分必要的。它们是提供电动势的电源和电源内部电阻以及负载电阻(包含导体电阻)。
无论源力(热、机械等等)是什么,电动势E在数值上等于1和2端子之间的开路电压,即没有电流流过电源。
电源电动势通常从低电势端子流向高电势的端子。在电路图中通过箭头表示。
当负载和电源端子相连接(此时电路称为负载电路)并且电路闭合,电流开始在其中循环。电源端电压不等于其电动势。这是因为电源内部电阻上存在电压降。
图展示负载电源的外特性(电源的负载特性)。正如我们所看到的,电流从零增加到I导致电源端电压线性下降。
换句话说,随着电流的增加流过电源内阻的电压降增加,直到达到某一限定值。之后随着电流的继续增加,其值和电压源内压降之间的对称性(相称性?比例?)被打乱,其外部特性不再为线性变化。这种电压下降可能因为电压源电压下降或电压源内部电阻增加(或二者共同)导致。
由电源提供的功率由等式给出,其值等于…其中Ps是电源的功率。
消除功率中存在的普遍误差似乎是十分必要的。因此我经常听到功率被产生、传输、消耗、转化、损失等等。然而实际的观点是能量是被产生、传输、消耗、转化或者损失。功率仅仅是仅仅是指能量输入和转换的水平,也就是说其等于单位时间内能量产生、传递、转化。因此,我们用能量代替上文所提到的功率是更加准确的。然而,我们总是在传统面前低头(下降)。
负载电阻作为一个电路元件,给出一个关于能量消耗的想法,也就是说其将电能转化为热能的能量可以定义为…
在一般情况下,负载电阻依赖于通过负载的电路,实际上用函数R表示。
通过欧姆定律,电阻的电压等于:
在电路分析过程中, 通常用电阻的倒数,将其称为电导,它可以被定义为:
在实际问题中,我们通常将电阻端电压特殊化为以电流为自变量的函数,或者将流过电阻的电流特殊化为以电压为自变量的函数。这就是我们常说的伏安特性。
图展示了金属丝灯泡的伏安特性曲线和碳丝灯泡的伏安特性曲线。正如我们所看到的,每一个灯泡电压电流之间的变化关系是超出线性的(非线性的)。随着电流的增加,金属丝灯泡的电阻是逐渐增加的,碳丝灯泡的电阻是逐渐减小的。
电路中包含非线性特点的组件我们称之为非线性电路。
如果电动势、电源内部电阻、以及与之相链接的负载电阻假定是相互独立的电压电流。那么电源的外特性以及负载的伏安特性将会是线性的。
电路中只包含线性特点的组件我们称之为线性电路。
许多实际电路可以被规划为线性电路。因此对于线性电路的理论和应用的研究和分析是有意义的。
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