电路总复习课件

1、电路总复习电路总复习第一章 电路的基本概念和定律1、熟练掌握电流、电压、功率基本变量的定义2、理解并重点掌握基尔霍夫定律（KCL、KVL）；3、掌握元件的VCR(电阻、独立电源、受控源)。4、两类约束 拓扑约束、元件特性的约束（VCR）功率的计算公式a）u、 i 取关联参考方向时 p（t）= u i b）u、 i 取非关联参考方向时 p（t）= u i 第一章 电路的基本概念和定律1、熟练掌握电流、电压、功率基本第二章 电阻电路的等效与分析1）、 理解并掌握等效电路的概念及其应用。2）、简单含源电路的等效规律电压源与其它元件（或支路）并联，等效为电压源本身电流源与其它元件（或支路）串联，等效为

2、电流源本身3）、实际电源的两种模型及其等效变换4）、用两类约束分析含受控源的电路a）端钮上的VCR完全相同，说明只对端钮等效（即对外电路等效）。b）内部结构完全不同，则说明内部不等效。第二章 电阻电路的等效与分析2）、简单含源电路的等效规律电压两种模型间的等效转换两种模型间的等效转换第三章线性网络的一般分析方法1）、会列独立的基尔霍夫定律方程 对基本割集或对n-1个且为任意的n-1个节点所列的KCL方程是独立的。独立的KCL方程数为n-1个。 对基本回路或对网孔所列的KVL方程是独立的，独立的KVL方程数为b-n+1个。2）、会选择电路的独立变量独立电流变量：网孔电流、连支电流独立电压变量：节

3、点电压、树支电压3）、熟练掌握网孔法和节点法第三章线性网络的一般分析方法 对基本割集或对n-1独立变量独立变量有两类：独立电流变量、独立电压变量独立电流变量 1、网孔电流为独立的完备的电流变量 2、连支电流为独立的完备的电流变量 独立电流变量数= b- n+1独立电压变量 1、节点电压为独立的完备的电压变量 2、树支电压为独立的完备的电压变量 独立电压变量数= n-1网孔分析法回路分析法节点分析法割集分析法独立变量独立变量有两类：独立电流变量、独立电压变量独立电流变网孔分析法 以网孔电流作为求解量,将网孔的KVL与支路VCR相结合列写方程求解电路的方法。说明：网孔法只适用于平面网络网孔分析法

4、以网孔电流作为求解量,将网孔的KVL 说明： 网孔方程中互电阻可正可负，如果各网孔电流的参考方向一律设为顺时针方向或一律设为逆时针方向，则各互电阻均为有关网孔公有电阻的负值。一）用观察法列写网孔方程的规则： 本网孔的自电阻乘以本网孔电流，加上所有和本网孔相关互电阻（符号）乘以相关网孔电流的各项，等于本网孔包含的所有电源（电压源和电流源）电压升的代数和。 说明：一）用观察法列写网孔方程的规则： 二）、网孔电流法的步骤如下：、在电路图上标明网孔电流及其参考方向。若全 部网孔电流均选为顺时针(或反时针)方向，则 网孔方程的全部互电阻项均取负号。、用观察法直接列出各网孔方程。、求解网孔方程，得到各网孔

5、电流。、假设支路电流、电压的参考方向。根据支路电 流与网孔电流的线性组合关系，求得各支路电流。、用VCR方程，求得各支路电压。二）、网孔电流法的步骤如下：、在电路图上标明网孔电流及其参只含电阻元件和独立电压源元件的电路电路含电流源电流源位于边沿支路电流源为两个网孔公有假定电流源两端的电压列补充方程电路含受控电源含受控电压源用网孔电流表示控制量含受控电流源网孔分析法观察法只含电阻元件和独立电压源元件的电路电路含电流源电流源位于边沿受控电流源位于边沿支路为两个网孔公有用网孔电流表示控制量假定电流源两端的电压列补充方程用网孔电流表示控制量受控电流源位于边沿支路为两个网孔公有用网孔电流表示控制量假定节

6、点分析法 以节点电压作为求解量,将节点的KCL与支路VCR相结合列写方程求解电路的方法。说明：节点法不受平面非平面网络的限制， 且便于编程用计算机求解。（重点）节点分析法 以节点电压作为求解量,将节点的KCL与支路一）用观察法列写节点方程的规则： 本节点的节点电压乘以本节点的自电导，加上相邻节点电压乘以相邻节点与本节点之间的互电导(负值）的各项，等于流入本节点所有电源（所有电压源和电流源）电流的代数和。一）用观察法列写节点方程的规则： 本节点的节二）、节点分析法的一般步骤：(1)选定参考节点，用接地符号表示。标定n-1 个独立节点；(2)对n-1个独立节点，以节点电压为未知量，用观察法列写其K

7、CL方程；(3)求解上述方程，得到n-1个节点电压；(4)选定支路电流、电压的参考方向，求各支路 电压和支路电流；二）、节点分析法的一般步骤：(1)选定参考节点，用接地符号表只含电阻元件和独立电流源元件的电路电路含独立电压源只含一个理想电压源支路电压源支路无公共端点假定流过电压源的电流电路含受控电源含受控电流源用节点电压表示控制量含受控电压源节点分析法观察法将电压源的一端作为参考点含两个以上理想电压源支路，且这些电压源有公共点将这些电压源的公共点作为参考点列补充方程只含电阻元件和独立电流源元件的电路电路含独立电压源只含一个理受控电压源电路只含一个受控电压源支路含多个受控电压源支路用节点电压表示

8、控制量假定流过受控电压源的电流列补充方程按照只含一个独立电压源支路的方法列节点方程用节点电压表示控制量受控电压源电路只含一个受控电压源支路含多个受控电压源支路用节第四章 电路定理3）熟练掌握最大功率传递定理1）掌握叠加定理和替代定理2）熟练掌握戴维南定理和诺顿定理（重点）含受控源的单口网络的等效电路，外加电压法第四章 电路定理3）熟练掌握最大功率传递定理1）掌握叠加3、熟练掌握电容电压的连续性定理和电感电流的连续性定理。第五章 电容元件与电感元件1、熟练掌握电容、电感元件的VCR的两种形式2、掌握初始状态的概念电容电流有界，则电容电压不能跃变4、熟练掌握电容电感的储能公式。表5-1电感电压有界

9、，则电感电流不能跃变3、熟练掌握电容电压的连续性定理和电感电流的连续性定理。第五第六章1、理解换路的含义，掌握换路定理2、熟练掌握初始值的计算方法3、零输入响应： t t 0时仅由初始状态引起的响应。完全响应： t t 0时由初始状态和外加激励共 同作用引起的响应。零状态响应：t t 0时仅由外加激励引起的响应。4）掌握稳态响应、暂态响应的含义。一阶电路第六章1、理解换路的含义，掌握换路定理完全响应： t t 7）熟练应用三要素法分析求解一阶动态电路5、掌握直流动态电路达到稳态时电路的特点6、熟练掌握直流动态电路稳态值的计算方法。8)、掌握阶跃函数的定义及其应用 7）熟练应用三要素法分析求解一

10、阶动态电路5、掌握直流动态电1）换路：电路工作状态的改变，包括突然接入或 切除电源、改变电路结构或元件参数等。 通常用t0=0来表示换路时刻2）初始值：电路换路后各元件上最初时刻的值。 分别用u b(0+ ), i b(0+ )表示。3）初始状态：电路换路前最终时刻的电容电压 值uc(0- )和电感电流值i L(0- ) 。1）换路：电路工作状态的改变，包括突然接入或 换路定律和u C(0+)、 i L(0+)的确定b)如果在换路时刻电感电压有界，则电感电流在换路时刻不能跃变，即iL(0+ )= iL(0- )= iL(0 )。2）初始状态的确定： 通过换路前最终时刻（t=0-）的等效电路求得

11、uc(0- )和iL(0- )1）换路定律：a) 如果在换路时刻电容电流有界，则电容电压在换路时刻不能跃变，即 u c(0+ )= uc(0- )= uc(0 )；t=0-的等效电路：t=0-的电路中电容开路，电感短路即可。换路定律和u C(0+)、 i L(0+)的确定b)如果在换求初始值的步骤:1)由换路前的等效电路（一般为稳定状态）求 u C(0-) 和 i L(0-)。2）由换路定律得 u C(0+) = u C(0-)和 i L(0+)= i L(0-) 。3） 画t =0+等效电路。4）由t =0+时刻的等效电路求所需各变量在t = 0+时刻的值。 换路后的电路中电容（电感）用电压

12、源（电流源）替代即可。注意：电压源（电流源）的方向与原假定的电容电压（ 电感电流）方向相同。求初始值的步骤:1)由换路前的等效电路（一般为稳定状态）求 求稳态值的步骤 1）画t= 的等效电路： 直流一阶电路在 t= 时 i c()=0、 u L()=0，电容用开路代替，电感用短路代替即可得到t= 的等效电路。 2）在t= 的等效电路中，利用两类约束求各稳态值f () 。2、稳态值的确定3、 =R0C =G0L其中 R0（或G0）为动态元件两端的等效电阻三要素法求稳态值的步骤 1）画t= 的等效电路： 一阶电路的零输入响应一阶电路的零输入响应一阶电路的零状态响应串联RC电路的零状态响应并联RL电

13、路的零状态响应GLuLiLISt t0 =0一阶电路的零状态响应串联RC电路的零状态响应并联RL电路的零例：如图所示电路，换路前电路达稳态，用三要素法求u (t)、 i L(t)。u（0+)1021A22Vt=0 + 时u()102 i L()22Vt= ()时 u2iLS1t=0t=01020.5H22V2VS2例：如图所示电路，换路前电路达稳态，用三要素法求u (t)、t0u(t)2641-2例：用阶跃函数表示图所示分段常量信号。0u1(t)2641t0u3(t)2642t0tu2(t)264-3什么叫单位阶跃响应?激励为单位阶跃信号时,电路的零状态响应t0u(t)2641-2例：用阶跃函

14、数表示图所示分段常量信号1） 会由典型二阶电路的元件参数求特征根 2） 会由二阶微分方程特征根的形式确定其齐次解的形式。第七章 二阶电路1） 会由典型二阶电路的元件参数求特征根 2u C(0 )= U0，iL(0 )=I0 u R1） RLC串联电路：u suLRCLuCiL2）GCL并联电路：GuCi sCLiLiGi cu C(0 )=U0，iL(0 )=I0 RLC串联电路与GCL并联电路的对偶性典型二阶电路的数学模型u C(0 )= U0，iL(0 )=I0 u R1） RL 1) 会由典型二阶电路的元件参数求二阶微分方程的特征根。usR0LCCLG0is2) 会求两种典型形式的直流二

15、阶动态电路。齐次解：据特征根不同，有四种可能形式特解:u c p= Us 1) 会由典型二阶电路的元件参数求二阶微分方程的特征根。u齐次解与特征根的关系（重点）1）S1、S2为不相等负实根时（过阻尼）2）S1、S2为相等负实根时（临界阻尼）3）S1、S2为一对共轭复根时（欠阻尼）4）S1、S2为一对纯虚数的共轭复根时（无阻尼）齐次解与特征根的关系（重点）1）S1、S2为不相等负实根时（例：如图所示RLC串联电路，求uC(t)(t)和i (t)(t)。RuRuCuLCLiR=10 ，L=1H，C=1/16 F；uC(0 )=6V，i L(0 )=0AU0tmt0u c(t)i c(t)例：如图所

16、示RLC串联电路，求uC(t)(t)和i (t)20 (t)u RuLRCLuCiL例3：如图所示RLC串联电路，求uC(t )(t)和i (t)(t)。R=10 ，L=1H，C=1/9 F；uC(0 )=3V，i L(0 )= 1A20 (t)u RuLRCLuCiL例3：如图所示RLC串例：如图所示GCL并联电路，求i L(t)(t)G=2S，L=1H，C=1 F；uC(0 )=1V，i L(0 )= 2AGuCCLiLiGi cGuC2 (t)CLiLiGi c例：如图所示GCL并联电路，求iL(t)(t)。G=10S，L=1/16H，C=1 F；uC(0 )=2V，i L(0 )= 1

17、A例：如图所示GCL并联电路，求i L(t)(t)G=2S，1、掌握渐进稳定的概念及正弦稳态的概念。第八章正弦稳态电路分析1、掌握渐进稳定的概念及正弦稳态的概念。第八章正弦稳态电路分3）正弦动态电路求特解y p(t)的方法(1）待定系数法（对激励信号没有限制）(2）相量法（只适用于同频率的正弦信号激励）瞬态响应特解=稳态响应2）渐近稳定电路：特解=稳态响应1） 渐近稳定电路：特征根的实部在开左半复平面上 （S = + j， 0）3）正弦动态电路求特解y p(t)的方法(1）待定系数法（对2、熟练掌握正弦电压、电流的相量表示3、掌握正弦电压、电流的有效值的定义2、熟练掌握正弦电压、电流的相量表示

18、1）KCL的相量形式2）KVL的相量形式3）元件VCR的相量形式分析正弦稳态电路常用的最基本公式，要求熟练掌握。4、熟练掌握基尔霍夫定律及元件的向量形式1）KCL的相量形式2）KVL的相量形式3）元件VCR的相量5、 熟练掌握阻抗、导纳及相量模型及欧姆定律的向量形式相量模型（记为N ，是分析正弦稳态电路的工具） 在正弦稳态电路中正弦信号用相量表示，各元件分别用其阻抗（或导纳）表示即可得到相量模型。相量模型与对应的时域模型具有相同的拓扑结构和参考方向。5、 熟练掌握阻抗、导纳及相量模型及欧姆定律的向量形式相 用电压相量和电流相量代替直流电路中的电压和电流；用阻抗和导纳代替直流电阻电路中的电阻和电

19、导，则正弦稳态电路的分析就可以类似于直流电阻电路的分析。6、熟练掌握仿照直流电阻性电路分析正弦稳态电路的方法 网孔法和节点法7、熟练掌握等效向量模型的方法运用戴维南定理求有源单口网络N的等效相量模型。 用电压相量和电流相量代替直流电路中的电压和电直流电阻性电路正弦稳态电路KCLKVL欧姆定律串联两元件并联分压公式直流电阻性电路正弦稳态电路KCLKVL欧姆定律串联两元件并联分流公式等效变换分流公式等效变换正弦稳态响应的求解方法正弦稳态响应=特解（强制响应）待求正弦量的相量用两类约束的相量形式直接建立复数方程正弦信号仿照直流电阻电路的分析方法求解相量模型正弦稳态电路两类约束的相量形式和直流电阻性电

20、路两类约束的数学表示式其形式完全相同。正弦稳态响应的求解方法正弦稳态响应=特解（强制响应）待求正弦两种相量模型间的等效转换1） 串联形式的相量模型等效转换成并联形式2）并联形式的相量模型等效转换成串联形式可看出：2）等效转换后电路的性质不变可看出：2）等效转换后电路的性质不变两种相量模型间的等效转换1） 串联形式的相量模型等效转换成并仅含R、L、C单口网络的阻抗角Z和导纳角Y 的取值范围？仅含R、L、C单口网络的阻抗角Z和导纳角Y 的取值范围？电路总复习例4：求电流表A 的读数。RALA1A215A20A第一步：选参考相量。第二步：定性地画相量图（把KCL、KVL、VCR的相量形式用相应的几何

21、关系表示。）第三步：由相量图中所示几何关系求解待求相量。相量图的辅助分析方法 (要求会用相量图法)相量图法:利用两类约束的相量关系，在复平面上先定性地画出相 量图后，由相量图的几何关系求解待求相量的方法。例4：求电流表A 的读数。RALA1A215A20A第一步：求a b端的等效相量模型。有源单口网络N的等效相量模型运用戴维南（或诺顿）定理求有源单口网络N的等效相量模型。20ab20ab20ab求a b端的等效相量模型。有源单口网络N的等效相量模型运用第九章正弦稳态功率和三相电路1、熟练掌握 三种基本元件的正弦稳态功率、能量 2、熟练掌握正弦稳态单口网络的功率 平均功率、无功功率、视在功率、功

22、率因数(超 前、滞后） 3、熟练掌握提高功率因数的方法4、熟练掌握用复功率(又称相量功率）的概念计算正 弦稳态功率（工具)5、熟练掌握正弦稳态最大功率传递定理第九章正弦稳态功率和三相电路1、熟练掌握 三种基本元件的正弦6、三相电路的概念对称三相电路的计算 、对称三相负载的两种连接方式、熟练掌握对称三相电路的相电压（电流）、线 电压（电流）、功率的计算。6、三相电路的概念对称三相电路的计算 、对称三相负载的两种四）求单口网络平均功率的方法1）由单口电压、电流相量求。N0 四）求单口网络平均功率的方法1）由单口电压、电流相量求。N02)由单口网络的等效阻抗和端口电流求。3)由单口网络的等效导纳和端

23、口电压求。4)用平均功率守恒求。电源提供的平均功率 = 单口内所有电阻消耗的平均功率之和。N0 N0 2)由单口网络的等效阻抗和端口电流求。3)由单口网络的等效导求单口网络无功功率的不同方法1）由单口电压、电流相量求。2)由单口网络的等效阻抗和端口电流求。3)由单口网络的等效导纳和端口电压求。4)用无功功率守恒求。单口网络的Q等于单口内所有动态元件无功功率的代数和。N0 求单口网络无功功率的不同方法1）由单口电压、电流相量求。2)例：一感性负载P=10KW =0.6(滞后）接在220V、 50HZ的正弦电源上,要使 =0.9(滞后） 需要并多大电容。RC例：一感性负载P=10KW =0.6(滞

24、后）接在220Z2Z1求电源提供的复功率及Z1 、I。 已知： 1= 0.8(超前）、P1 =10KW 2= 0.6(滞后）、 P2 =15KW Z2Z1求电源提供的复功率及Z1 、I。 25例3：图示相量模型 ZL的实部和虚部均可独立变化ZL为何值时可获得最大功率,求PLMAX 若负载为纯电阻求负载获得最大功率时的RL。 ab2525ab25例3：图示相量模型 ZL的实部和虚部均可独立变化Z小结：Y形接法的对称三相电源(1) 相电压对称，则线电压也对称。(3) 线电压相位超前对应相电压30o。 线电压对称(大小相等，相位互差120o)a+bcabcn30o30o30o小结：Y形接法的对称三相

25、电源(1) 相电压对称，则线电压也aZZZ对称负载与三相电源联接bc2、 对称 负载与对称三相电源联接aZZZ对称负载与三相电源联接bc2、 对称 负载与对称anZZZ对称负载Y形联接bcaZZZ对称负载形联接bc讨论:对称三相负载分别以两种不同的连接方式接在同一 对称三相电源时，三相负载获得的总功率分别为多少。anZZZ对称负载Y形联接bcaZZZ对称负载形联接bc第十章1）互感现象及同名端的概念2）两种电路元件(即耦合电感、理想变压器)及其VCR a）耦合电感元件及VCR b）理想变压器及VCR 3）含耦合电感元件电路的分析4）含理想变压器电路的分析a）一般分析方法b）等效电路法c)去耦等

26、效电路a）一般分析法b）阻抗变换法要求：1）根据同名端及电压、电流的参考方向写出VCR2）能熟练分析含耦合电感、理想变压器的电路耦合电感和理想变压器第十章1）互感现象及同名端的概念2）两种电路元件(即耦合电感同名端的定义（1）线圈中若i1和i2 产生的自磁通和互磁通参考方向一致，则两个电流流入端定义为同名端，反之为异名端。(换言之，如果i1 ,i2 都从同名端流入时每一线圈上的自磁通和互磁通参考方向一定一致)（2）某一线圈电流流入端和这一电流在另一线圈产生的互感电压的高电位端（用右手定则判断）定义为同名端(换言之，互感电压与产生它的电流参考方向对同名端一致)。同名端的定义（1）线圈中若i1和i

27、2 产生的自磁通和互磁通参 互感电压的处理方法：1）把互感电压用附加电压源处理适用于含任一对互感线圈且任意联接的情况。 （一般方法）2）在正弦稳态时，把互感电压用反映阻抗表示（初、次级等效电路）适用于正弦稳态且一对耦合电感之间无电的联接的情况。3）耦合电感的去耦等效法适用于一对耦合线圈间有公共端的情况。 理想变压器：对理想变压器而言，次级电阻除以n2后，即可由次级移到初级；初级串联电阻乘以n2后即可由初级移到次级。（1：n) 互感电压的处理方法：1）把互感电压用附加电压源处理1：n理想变压器的伏安关系任何时刻,端钮上接任何元件，u、i 为任何形式两个关系式均成立。图所示电压、电流方向与同名端关

28、系下1）其VCR为代数式，说明理想变压器为无记忆元件。2）理想变压器的功率讨论：3）在正弦稳态下4）理想变压器的VCR取决于电压电流对同名端的关系当u1 、u2 的参考方向对同名端一致时u2 = n u1（反之 u2 = n u1）当i1 、i2 的参考方向对同名端不一致时i1 = n i2（反之 i1 = n i2）5）分析含理想变压器电路的依据仍然为两类约束。P=u1i1+u2i2=u1i1+(n u1)(- i1/n)=01：n理想变压器的伏安关系任何时刻,端钮上接任何元件，u全耦合变压器的输入电流包含两个分量：（1）流过初级线圈的电感性电流分量 （由于L1不为无穷大而造成）（2）由于次

29、级电流i2而相应出现的电流分量 。全耦合变压器的输入电流包含两个分量：（1）流过初级线圈的电感例：已知L1=0.1H, L2=0.4H, M=0.12H,求LabL1L2MababjL1jL2jMab方法一：方法二：例：已知L1=0.1H, L2=0.4H, M=0.12H,31RL=2M6mH8mH100F250Fj6j8-j4-j10j531RL=2M6mH8mH100F250Fj6说明:当初次级回路间有电 的联接时就不能用反映阻抗的方法。1j4-j8j16j4j16j4-j81说明:当初次级回路间有电 的联接时就不能用反映阻抗的方法。第十一章要求：2）会由双口网络参数以及其他条件分析求解电路。1）熟练掌握双口网络常用的Z、Y、H、A参数的 求法。双口网络网络参数的求法：（1）根据物理意义求。（2）直接列写网络的网孔方程或节点方程整理成待求参数的参数方程。第十一章要求：2）会由双口网络参数以及其他条件分析求解电路。要求熟记四个参数方程！要求熟记四个参数方程！N022111N022111第十二章：电路的频率特性1）网络函数的物理意义与定义2）掌握简单RC电路网络函数的计算及其频率特性3）熟练掌握RLC串联谐振电路的频率特性和GCL并联谐振电路的频率特性，会求两种电路的各种参