电路分析基础总复习串讲.ppt

1、1. 当元件的电压和电流为关联参考方向时： P 0, 元件吸收功率，为负载。 P 0, 元件发出功率，为电源。 P 0, 元件吸收功率，为负载。 3. 在电路中，功率是平衡的，即： 电源发出的功率负载吸收的功率,一、 电功率和能量,第1章,二、受控电源,受控源分为四类，分别如下图所示：,电压控制电压源（VCVS）,电压控制电流源（VCCS）,电流控制电压源（CCVS）,电流控制电流源（CCCS）,在直流电路中，电感短路，电容开路。,三、单个元件的VCR：,：ui关联， ：非关联,四、基尔霍夫定律（Kirchhoffs Law ）: KCL:对任一结点(广义)，有,KVL:对任一回路，有,即：电

2、流与电导成正比分配或与电阻成反比分配。,一、电阻等效,1.电阻串联,分压公式：,2.电阻并联,分流公式：,3.Y-等效变换,第2章,1.理想电源的等效,I = Is,1.理想电压源和任何元件的并联可等效成一个理想电压源。 2.理想电流源和任何元件的串联可等效成一个理想电流源。,二、电源等效,U=Us,注意：列KVL方程时，与理想电流源串连的电阻两端电压不能忽略。,2. 实际电源的等效变换：,变换时应注意电流源的方向和电压源的极性一致。,或：,受控源也可等效变换,受控电压源、电组的串联组合与受控电流源、电导的并联可以用上述同样的方法进行变换。此时应把受控源当作独立电源来处理。注意：在等效变换过程

3、中控制量必须在电路中保持完整的形式。,三、 含受控源的无源一端口网络的等效变换,1.输入电阻 Rin：对无源一端口网络外施电压源us 或 电流源is产生相应电流i或电压u，则：,或,注意：无源一端口网络内部可含电阻和受控源。,2.等效电阻Req,定义：等效替代无源一端口网络的电阻。,一.支路电流法适合于支路数少的电路。,(1)(n-1)个KCL结点方程：,(2)b-(n-1)个KVL方程：对网孔或单连支,(3)特殊：将受控源按独立源对待，其控制量用支路电流表示。 二.回路电流法（或网孔电流法-平面图）适合于回路数少（或网孔数少）、电流源多的电路。,选树规则： 将电压源或受控源的电压控制量选为树

4、支。 将电流源或受控源的电流控制量选为连支。,b-(n-1)个KVL方程：对网孔或单连支,第3章,(2)RiiiliRijiljusi=0 ,Rii自阻(+),Rij互阻() a.网孔方向全部为顺时针或逆时针时，互阻总为负 。 b.电路中无受控源时，有Rij=Rji 。 (3)特殊情况 受控源将受控源按独立源对待，其控制量用回路电流表示。 含有理想电流源支路: 方法1: 选择理想电流源(已知回路电流)只在一个回路中出现。 方法2：设理想电流源的端电压为U。将理想电流源的参数用回路电流（网孔电流）表示。,二.回路电流法（或网孔电流法）续,三.结点电压法适用于结点少、回路多的电路。,(1)（）个K

5、CL方程。 (2)对于结点i:Giiuni- Gijunj=Isi Gii自电导(+),Gij互电导(-)，Isi电流源指向结点i为，离开则为-。,(3)特殊 a.受控源把受控源当独立电源处理，然后将控制量用结点电压表示。,c. 当电流源与电阻串联时，列结点方程时该电阻忽略；而列回路方程时，电阻要保留（电阻上有电压）。,b.含有理想电压源支路 方法1:或设理想电压源的电流为i。 方法2:将理想电压源的电压作为已知结点电压。,1.齐性定理,若线性电路中所有的激励增大到原来的K倍，则其中的响应亦增大到原来的K倍。,用齐性定理分析梯形电路特别有效。,一.电路基本定理,第4章,在含有多个激励源的线性电

6、路中，任一支路的电流（或电压）等于各激励源单独作用时，在该支路中产生的电流（或电压）的代数和。适合电源数少且对称的电路。,注意：a.当某一独立源单独作用时，其他独立源置零。,2.叠加定理,b.画分图，标方向。,c.受控源不参与叠加 ，功率不能采用叠加定理。,3.替代定理,替代定理是关于电路中任一支路两端的电压或其中的电流可以用电源替代的定理。适合线性与非线性电路。,4. 最大功率传输定理,求含受控源的Req，常采用三种方法：,5.戴维宁定理和 诺顿定理,本质：求解任一复杂含源一端口网络等效电路的方法。,1.开路电压uoc ，等效电阻Req ，所求电流或电压 。,2.短路电流isc ，等效电阻R

7、eq ，所求电流或电压 。,1.开路短路法,2.外加电源法,3.伏安关系法,第7章,1.三要素法：,RC电路,RL电路,换路定则确定初始值:,uC(0+)=uC(0-),iL(0+)=iL(0-),=ReqC,=L/Req,时间常数：,零输入响应：,零状态响应：,全响应=零输入响应+零状态响应,全响应:,(t) =,0 t 0-,1 t 0+,单位阶跃函数,单位阶跃函数用(t)表示，其定义如下：,2.阶跃响应,当激励为单位阶跃函数(t)时，电路的零状态响应称为单位阶跃响应，简称阶跃响应。,一.正弦量的三要素幅值(amplitude) 、频率和初相位。,二.正弦量的三种复数式以及它们之间的相互转

8、换。 A=a+jbrcos +jrsin r,其中 r =, arctan,三.电阻、电感、电容元件的相量式和相量图,i=Im cos(t +i),第8-9章,四.旋转因子:,正弦量的微分：,正弦量的积分：,三.电阻、电感、电容元件的相量式和相量图（续）,五.相量图法 用作相量图的方法求出未知的电压、电流。 1. 依据两类约束：VCR; KCL, KVL。 2. 有向线段的长度反映各相量模的大小，有向线段的方位反映角度的大小和正负。 3. 参考相量：并联（电压）、串联（电流）、混联（灵活） 综合已知条件。 4. 平行四边形法作相量图，借助相量图可以简化电路计算 。,交流电路的有功功率、无功功率

9、和视在功率所代表的意义不同，其单位也不同，不可混淆。,P=UIcos （W） Q=UIsin (var) S=UI (VA),由于 P+ Q=(UI)(cos+ sin)=S,故P、Q、S的关系也可以用一个直角三角形功率三角形来表示，它与阻抗三角形、电压三角形均为相似三角形（对同一电路），如图所示，但只有电压三角形表示的是相量，而其它两个三角形表示的是复数。,六.功率,上式表明：电路中的有功功率、无功功率和复功率分别守恒，但电路中的视在功率不守恒。,功率守恒 ：,= UIcos+jUIsin=P+jQ,复功率 (V.A)：,七.正弦稳态最大功率传输条件,1.负载L的实部和虚部均可变， 当L s

10、*s - js （共轭匹配）时，,可获得最大功率为：,2.负载L的模均可变，幅角不变,当|L | |s* | （模匹配）时，可获得最大功率,一、耦合电感,第10章,同、异侧并联电路的等效电感：,去耦,去耦,注：等效电感与电流参考方向无关。,二、理想变压器,理想变压器可实现电压变换、电流变换和阻抗变换。,(a),(b),阻抗变换:,第11章,1.网络函数的定义：,单激励源作用下,低通、高通、带通、带阻和全通,三相电路的分析,（1）三相电源及联接,（2）三相负载及联接,电动机接线端子,Y形联接,Y,第12章,关于零线的结论,负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小不等的电压，有的超过用电设备的

11、额定电压，有的达不到额定电压，都不能正常工作。比如，照明电路中各相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相三相制供电，而且必须保证零线可靠接通。,中线的作用：使星形连接的不对称负载得到相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，零线上不允许接保险丝也不允许接刀闸。,第14章,拉普拉斯变换,（1）定义,（2）性质,（3）常用函数拉式变换、逆变换,运算电路,（1）建立运算电路模型,（2）求解,例1 图示线性直流电路，试用回路法或节点法求两个独立电源各自发出的功率。,独立回路个数不够,回路不独立,好！,好！,解：,电流源有端电压存在，应列入方程,解：,U是什么？方程中出现的变量在电路图中一定要标明,

12、解：,所选回路及方向在电路图中一定要标明,解：,电压源发出的功率,电流源发出的功率,电流源端电压与源电流是关联参考方向，直接相乘，所求功率是吸收功率，故前面填加负号，表明最后结果是发出功率,解：,电流源所在回路的电流跑到哪去了？,解：,电压源发出的功率,电流源发出的功率,解：,电压源发出的功率,电流源发出的功率,解：,纯电压源支路的处理：设电流并列入方程改进节点电压法,解：,在节点电压方程中，与电流源串联的电阻不计入自导和互导中,例2 图示电路中，网络NS为含源线性电阻网络，已知US=1V， IS=2A，电压U=3I1-3。试求出网络NS的戴维南等效电路。,解：,系数比较,例3 图示正弦交流电路，已知阻抗 端电压的有效值为 ， 吸收的平均功率 ，功率因数 （感性），求输入端电压 和电流,主要错误：交流电路的常见错误；交流电路功率的计算与直流电路功率计算混淆,解：,设以为参考相量，即，得,若求端口吸收的有功功率和无功功率怎么办？,怎么求出来的？,例4 图示电路原处于直流稳态，当t=0时开关闭合。试用三要素法求t0时的电压u(t)。,解：,求uC(0-)或iL(0-),求稳态值,1.先求uC(t