电路分析2模板

1、电路分析导学材料2（对应教学大纲第四章、第五章、第六章）主要内容：（ 4）第四章电路定理内容提要：本章讲述一些重要的电路定理，包括叠加定理（含齐次性定理）、替代定理、戴维宁定理、诺顿定理、特勒根定理、互易定理，还扼要地介绍了对偶原理的基本概念。重点：迭加定理、戴维南定理、最大功率传输定理。（ 5）第五章相量法内容提要： 相量法是线性电路正弦稳态分析的一种简便而又有效的方法，本章讲述复数、正弦量、相量法的基础，以及电路定律的相量形式。（ 6）第六章 正弦稳态电路的分析内容提要：本章讲述如何用相量法分析线性电路的正弦稳态响应。首先引入阻抗、导纳的概念和电路的相量图， 其次介绍电路方程和电路定理的相

2、量形式， 再次介绍正弦电路的瞬时功率、平均功率、无功功率、视在功率和复功率，以及最大功率传输的问题，最后讲述电路的谐振现象和电路的频率响应。重点：阻抗与导纳、相量分析法。第四章电路定理了解叠加定理的概念，适用条件，熟练应用叠加定理分析电路。掌握戴维宁定理和诺顿定理的概念和应用条件，并能应用定理分析求解具体电路。电路定理是电路理论的重要组成部分， 本章介绍的叠加定理、戴维宁定理和诺顿定理适用于所有线性电路问题的分析，于进一步学习后续课程起着重要作用，为求解电路提供了另一类分析方法。（ 1）叠加定理在一线性电路中，当有多个独立电源共同作用时，则任一支路中的电压和电流都是各独立电源单独作用时，在相应

3、支路上产生的电压或电流的代数叠加。多个电源共同作用时，各支路电压、 电流将是每个独立电源分别激励时在相应的支路产生的电流、电压的叠加。叠加定理体现了线性电路的本质特征可叠加性。叠加定理只适用于线性电路，不适用于非线性电路；不作用的电压源置零，用短路代替；不作用的电流源置零，用开路代替。其它所有电阻都不动，内阻也保留；对叠加时，应注意各分量前的“+”、“-”号或方向；受控源则保留在各分电路中，不参与叠加；不能应用叠加定理计算功率，因为功率不是电压和电流的一次函数。（ 2）齐性定理在线性电路中， 当所有激励 （电压源和电流源）都同时增大或缩小时，响应（电压和电流）也将同样增大或缩小K 倍。激励是指

4、独立电源；必须是全部激励同时增大或缩小K 倍；用齐性定理分析梯形电路特别有效。K 倍（K为实常数）（ 3）戴维宁定理一个由独立电源、受控源和线性电阻组成的二端线性网络，对外电路来说， 可以用一个电压源和电阻的串联来等效。此电压源的电压等于该线性网络的开路电压，电阻则等于该网络中所有独立电源全部置零后的输入电阻。由此得到的电路称为戴维宁等效电路。(等效电阻有时叫戴维宁等效电阻)。（ 4）诺顿定理一个线性含源二端网络，可以用一个电流源和电阻的并联来等效。此电流源的电流等于网络的短路电流， 电阻等于该网络中所有独立源置零后的等效电阻。 电流源和电阻的并联称为诺顿等效电路。实际上，如果戴维宁定理成立，

5、诺顿定理也一定成立。（ 5）最大功率传输定理通常称 RL R0 为最大功率匹配条件。特别值得注意的是： 不能将最大功率传输条件理解为， 要使负载功率最大， 则应使等效电源内阻 R0 等于负载电阻 RL 。实际上，当 R0 0 时，负载获得的功率最大。例 1：用戴维宁定理计算图示电路中RL 中的电流i 。用戴维宁等效电路求解如下： 求 uoc，如下图所示： 求 Req，如下图所示：得所求电流：第五章相量法随时间其幅值按正弦规律变化的电流、电压称为正弦信号，或称为正弦交流电。本章将 讨论 在 正 弦 电 源 作 用 下 ， 电 路 达到 稳 定 工 作 状 态时 的 正 弦 稳 态 电路 (Sin

6、usoidalSteady-StateCircuits)的基本概念、基本规律和基本分析方法；分析和计算正弦交流电路的电压、电流、功率和能量。内容重点：正弦函数的相量；相量的计算；电路定律的相量形式。难点：建立正弦函数的相量；电路定律的相量形式。（ 1）相量法是分析正弦稳态电路的方法，它将同频率的正弦量用相量表示，将正弦量的代数运算、 微分、积分运算转换为对应的复数代数运算，从而避开对时域函数（正弦函数）的运算，简捷地求解正弦稳态响应。（ 2）基尔霍夫定律的相量形式（ 3）电路的相量模型例 1：已知正弦电压源的频率为50Hz，初相角为弧度，由交流电压表测得电源开路6电压为 220V。求该电源电压

7、的振幅、角频率，并写出瞬时值的表达式。解：因为f =50Hz，u6rad ，所以 =2 f =2× 50=314rad / sUmUV22 220 311电源电压瞬时表达式为u(t )U m sin(tu )311sin(314t)V6第六章 正弦稳态电路的分析如何用相量法分析线性电路的正弦稳态响应。 首先引入阻抗、 导纳的概念和电路的相量图，其次介绍电路方程和电路定理的相量形式，再次介绍正弦电路的瞬时功率、平均功率、无功功率、 视在功率和复功率， 以及最大功率传输的问题， 最后讲述电路的谐振现象和电路的频率响应。对于一个动态电路， 激励源采用正弦量， 如果电路中各参量都是与激励同频

8、率的正弦量，则该电路称为正弦稳态电路。正弦稳态电路的分析方法在电子电路分析中占有非常重要的地位。正弦量用相量表示后，可极大简化电路的计算。（ 1）阻抗与导纳对于一个仅含电阻、 电容和电感的二端子网络， 将其端口的电压电流用相量表示， 并采用关联参考方向，则电压相量与电流相量的比值称为阻抗。阻抗Z 的倒数被称为导纳，用Y 表示。（ 2）电路的相量图画电路相量图的方法： 以电路并联部分的电压相量为参考，根据支路的VCR确定各并联支路的电流相量与电压相量之间的夹角；然后，再根据结点上的KCL 方程，用相量平移求和法则，画出结点上各支路电流相量组成的多边形； 以电路串联部分的电流相量为参考，根据支路的

9、VCR确定有关电压相量与电流相量之间的夹角，再根据回路上的KVL 方程，用相量平移求和法则，画出回路上各电压相量组成的多边形。（ 3）正弦稳态情况下平均功率 /有功功率 P定义瞬时功率在一个周期内的平均值为平均功率或有功功率：单位用瓦特/W 表示，式中被称为功率因数。（4）正弦稳态情况下瞬时功率p( t )（ 5）正弦稳态情况下无功功率Q 定义无功功率为：单位用乏/ var 表示，它反映了电源与负载每秒钟交换的能量的大小。（ 6）正弦稳态情况下视在功率/ 表观功率 S 定义视在功率为：单位用伏安/ VA表示。 S 与 P 和 Q 的关系被称为功率三角形。（ 7）正弦稳态情况下的复功率把功率三角形放在复平面中，复功率的定义：单位用伏安/ VA表示。复功率本身没有实际的物理意义，为计算方便使用。（8）最大功率传输一般电源具有内阻抗Zeq，负载吸收的功率为P：即得获得最大功率的条件。（9） RLC 串联电路谐振谐振时电路呈电阻性，且阻值为阻抗的最小值Q 值品质因数（10） RLC 并联电路的谐振总导纳取最小值，且呈电导属性。电感电流和电容电流取最大值。品质因数Q 值例 1：在图（ a ）所示电路中，。求稳态电流和电压。解 作出图（ a ）所示电路的相量模型，如图（b）所示，其中。通过端口等效阻抗确定，再用分流关系确定，从而得