电路专升本课件资料

电路

大纲第一章电路的基本概念和基本定律重点掌握：电路的基本物理量，欧姆定律，基尔霍夫定律，电阻、电感、电容、电压源、电流源元件的参数和电压电流关系，电功率的计算。第二章电阻性电路的分析计算重点掌握：电阻的串、并联，两种电源模型的等效变换，星形和三角形连接电路的等效互换，支路法，网孔法(或回路法)，结点法，戴维南定理和诺顿定理。第三章正弦交流电路重点掌握：正弦量及其向量表示，向量形式的基尔霍夫定律，电阻、电感、电容的电压电流关系，RLC串联电路，RLC并联电路，复阻抗、复导纳及其等效互换，功率的计算，正弦交流电路的向量法计算，串、并联谐振电路、具有耦合电感的正弦交流电路的计算。第四章三相正弦交流电路重点掌握：对称三相正弦量，三相电源和负载的联接，三相电路中的相、线电压、电流，对称三相正弦交流电路的特点和计算，三相电路的功率。第五章线性动态电路的时域分析重点掌握：换路定则，初始值、稳定值的计算，一阶电路的三要素法。第六章耦合电感和理想变压器、空心变压器重点掌握：耦合电感的等效、同名端、互感元件电压电流关系。理想变压器的等效计算。空心变压器的分析方法。*第七章非正弦周期电路

重点掌握掌握非正弦波的基本概念，理解非正弦周期函数分解方法——谐波分析法。能熟练应用非正弦周期信号的有效值和平均功率的公式进行计算。电路分析中的假设正方向（参考方向）问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向，电路如何求解？电流方向AB？电流方向BA？U1ABRU2IR第一章电路的基本概念和定律一、电路中物理量及其参考方向物理量的正方向：实际正方向假设正方向（参考方向）1、“实际方向”是物理中对电量规定的方向，而

“参考方向”是人们在进行电路分析计算时，任意假设的。2、在以后的解题过程中，注意一定要先假定物理量的参考方向，然后再列方程计算。缺少“参考方向”的物理量是无意义的。

物理量的实际正方向物理量单位实际正方向参考正方向电流IA、kA、mA、μA正电荷移动的方向任意指定一个方向电动势EV、kV、mV、μV电源驱动正电荷的方向(低电位

高电位)任意指定一个方向电压UV、kV、mV、μV电位降落的方向(高电位

低电位)任意指定一个方向物理中对基本物理量规定的方向1.电路基本物理量的实际方向物理量参考方向的表示方法u_+正负号abUab（高电位在前，低电位在后）

双下标箭头uab电压I电流：箭头或双下标ab关联参考方向:把电流的参考方向与电压的参考方向一致称为关联参考方向;否则为非关联参考方向。

元件i+_u元件i+_u非关联关联实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。(3)实际方向与参考方向的关系注意：在参考方向选定后，电流(或电压)值才有正负之分。若I=5A，则电流从a流向b；例：若I=–5A，则电流从b流向a。abRIabRU+–若U=5V，则电压的实际方向从a指向b；若U=–5V，则电压的实际方向从b指向a。电功率功率的概念：设电路任意两点间的电压为

U,流入此部分电路的电流为I，则这部分电路消耗（吸收）的功率为:aIRUb如果UI方向不一致结果如何？功率有无正负？u、i方向与p的关系：（1）u、i取关联参考方向时，p=ui

本身表示吸收功率p>0为吸收功率，p<0为发出功率；（2）u、i

取非关联参考方向时，p=ui本身表示发出功率p>0为吸收功率，p<0为发出功率；所以，从P的正或负可以区分元器件的性质，或是电源，或是负载。“吸收功率”（负载）“发出功率”（电源）电源与负载的判别U、I参考方向不同，P=UI

0，电源；P=UI

0，负载。U、I参考方向相同，P=UI0，负载；

P=UI

0，电源。

根据U、I的参考方向判别例1某电路中的一部分如图所示，三个元件中流过相同电流I=-1A，U1=2V，（1）求元件a的功率P1，并说明是吸收还是发出功率；（2）若已知元件b吸收功率为12W，元件c发出功率为10W，求U2，U3。cbaI+U1-+U2

-+U3-例1图（2）元件b的U2、I为关联参考方向，且吸收功率，则P2为正值，即P2＝U2I＝12W，

所以U2=12/（-1）=-12VcbaI+U1-+U2

-+U3-例1图(3)元件c的U3、I为非关联参考方向，且发出功率，则P3为负值，即P3＝-U3I＝-10W，

所以U3＝-10VP1＝U1I＝2×（-1）W＝-2W＜0，说明元件a发出功率2W。（1）对于元件a，U1、I为关联参考方向解:对于一个电路，应满足能量守衡关系即功率平衡：P（吸总）=P（发总）对于一个元件：P（吸收）=-P（发出）电路中电位的概念及计算电位：电路中某点至参考点的电压，记为“VX”

。

通常设参考点的电位为零。1.电位的概念某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为负，说明该点电位比参考点低。结论：(1)电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中

各点的电位也将随之改变；(2)电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考

点的不同而变，即与零电位参考点的选取无关。借助电位的概念可以简化电路作图bca204A610AU290VU1140V56Ad+90V205+140V6cd例1:图示电路，计算开关S断开和闭合时A点的电位VA解:(1)当开关S断开时(2)当开关闭合时,电路如图（b）电流I2=0，电位VA=0V。电流I1=I2=0，电位VA=6V。电流在闭合路径中流通2KA+I12kI2–6V(b)2k+6VA2kSI2I1(a)例2:计算电路中A、B两点的电位。C点为参考点。I3AI1B55+–15V101015+-65VI2I4I5CI1–I2+I3=0I5–I3–I4=0解：(1)应用KCL对结点A和B列方程(2)应用欧姆定律求各电流(3)将各电流代入KCL方程，整理后得5VA–VB=30–3VA+8VB=130解得:VA=10V

VB=20V电路端电压与电流的关系称为伏安特性。遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段电路电压与电流的比值为常数。I/AU/Vo线性电阻的伏安特性线性电阻的概念：线性电阻的伏安特性是一条过原点的直线。欧姆定律U、I参考方向相同时，U、I参考方向相反时，RU+–IRU+–I

表达式中有两套正负号：①式前的正负号由U、I参考方向的关系确定；②U、I值本身的正负则说明实际方向与参考方向之间的关系。通常取U、I参考方向相同。U=IR

U=–IR解：对图(a)有,U=IR例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。对图(b)有,U=–IRRU6V+–2AR+–U6VI(a)(b)I–2A基尔霍夫定律支路：电路中的每一个分支。一条支路流过一个电流，称为支路电流。结点：三条或三条以上支路的联接点。回路：由支路组成的闭合路径。网孔：内部不含支路的回路。I1I2I3ba+-U2R2+-R3R1U1123图示电路有

条支路，

个结点，

个回路，_____个网孔。3322例1：支路：ab、bc、ca、…（共6条）回路：abda、abca、adbca…

（共7个）结点：a、b、c、d

(共4个）网孔：abd、abc、bcd（共3个）adbcUS–+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I基尔霍夫电流定律(KCL定律)1．定律即:Ｉ入=

Ｉ出

在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。实质:电流连续性的体现。或:Ｉ=0I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1对结点a：I1+I2=I3或I1+I2–I3=0基尔霍夫电流定律（KCL）反映了电路中任一结点处各支路电流间相互制约的关系。电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。2．推广I=?例:广义结点I=0IA+IB+IC=0ABCIAIBIC2+_+_I51156V12V在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。基尔霍夫电压定律（KVL定律)1．定律即：U=0在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。对回路1：对回路2：

U1=I1R1+I3R3I2R2+I3R3=U2或I1R1+I3R3–U1=0或I2R2+I3R3–U2=0I1I2I3ba+-U2R2+-R3R1U112基尔霍夫电压定律（KVL）反映了电路中任一回路中各段电压间相互制约的关系。1．列方程前标注回路循行方向；

电位升=电位降U2=UBE+I2R2U=0

I2R2–U2+

UBE

=02．应用

U=0列方程时，项前符号的确定：

如果规定电位降取正号，则电位升就取负号。3.推广：开口电压可按假象回路处理

注意：1对回路1：U1UBEE+B+–R1+–U2R2I2_例：对网孔abda：对网孔acba：对网孔bcdb：R6I6R6–I3R3+I1R1=0I2R2–

I4R4–I6R6=0I4R4+I3R3–U=0对回路adbca，沿逆时针方向循行：–I1R1+I3R3+I4R4–I2R2=0应用U=0列方程对回路cadc，沿逆时针方向循行：–I2R2–I1R1+U

=0adbcU–+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I常考题型解析本章是电路的基本概念与基本定律，是本门课程所有内容的基础，要求考生必须深刻理解、牢固记忆、熟练应用。本章是考试的重点内容之一，题型多以填空题和选择题，或者小容量的正向思维或逆向思维的分析计算题，主要考查考生对基本概念和基本定律的正确理解和熟练应用能力。选择题1、在下图电路中，对负载电阻RL而言，点划线框中的电路可用一个等效电源代替，该等效电源是（）。a)理想电压源b)理想电流源c)不能确定答案：(a)2、在下图电路中，已知A、B两点间的电压UAB为（）。a)-1Vb)0c)1V答案：(c)3、在下图电路中，已知A、B两点间的电压UAB为（）。a)-18Vb)18Vc)-6V答案：(a)4、已知图1中的用图2所示的等效理想电流源代替图1所示的电路，该等效电流源的参数为（）。a)6Ab)2Ac)–2A图1图2答案：(c)5、在下图的电路中，当增大电阻R1的阻值时，电流I2相应（）。a)减小b)增大c)不变答案：(c)6、下图电路的开路电压为（）。a)4Vb)8.67Vc)10V答案：(b)7、在下图的电路中，由（）供给功率。a)电压源b)电流源c)电压源和电流源答案：(b)8、已知下图电路中的电阻R1和R2消耗的功率由（）供给。a)电压源b)电流源c)电压源和电流源答案：(c)

9、在下图的电路中，当开关S打开时，A点的电位UA为（）。a)-3Vb)-6V