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大学电路知识点梳理


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7、独立回路:对应于一组独立的KVL方程的回路。
(注:一组基本回路即是一组独立回路)
8、回路电流:在回路中连续流动的假想电流。
设某电路的图结点有n个,支路有b个
8、独立的KCL方程数=独立结点数=n-1
9、树支数=n-1
10、(连支数+树支数=支路数)连支数(l)=b-(n-1)=b-n+1
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电路理论总结
第一章 一、重点:
1、电流和电压的参考方向 2、电功率的定义:吸收、释放功率的计算 3、电路元件:电阻、电感、电容 4、基尔霍夫定律 5、电源元件 二、电流和电压的参考方向: 1、电流(Current)
直流: I ①符号
交流:i ②计算公式
i(t) dq(t) / dt
第二章
一、重点
1、电阻的串并联 2、Y-△等效 二、电路的等效
改变电路 拓扑结构
运用等效电路的方法时是要改变电路的拓扑结构,而且电压和电
流不变的部分仅限于等效电路之外,即对外等效。
三、电阻的串并联
1、串联:
.s. .
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一个电阻元件的输出端与另一个电阻的输入端连接在一起, 则这两个电阻元件串联。
R1
⑸联立方程,求解未知数
I1
3、例题:
a
R5
R3
I5
I3
E3 d
R2 I2
c
I4 R4
E6
f R6 I6
.s. .
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⑴支路的参考方向如上图 ⑵选取abdc作为树,基本回路为abda,bdcb,abdca,均顺时针绕行 ⑶KCL:对于结点
a:I1-I3-I6=0 b:I1+I2+I5=0 c:I2+I6-I4=0 ⑷KVL:对于回路 abda:I1R1-I5R5-E3+R3I3=0 bdcb:I5R5- I2R2- I4R4=0 abdca:I1R1-I5R5+ I4R4+ I6R6-E6=0 ⑸求出I1,I2,I3,I4,I5,I6 4、特殊情况: ①电路中存在受控电压源时将受控电压源当做电压源处理; ②电路中存在有伴电流源(即有并联电阻的电流源)将电流源通 过电源的等效为等效电压源处理,例如书上3—3例题; ③电路中存在无伴电流源(即无并联电阻的电流源)可以设无伴 电流源两端的电压为U,而此时含有无伴电流源的该条支路的电 流已经确定,所以还是可以求解出所有的支路电流的。例如书 上3—5的例3-3; ④电路中存在受控电流源时将受控电流源当做电流源处理。 5、优缺点: 从步骤可以看出该方法运用时比较简单,而且对任何电路都适用,
2 2 2L
五、基尔霍夫定律
1、几个基本概念
支路(b):组成电路的每一个二端元件;
结点(n):3条或大于等于3条支路的连接点;
回路(l):由支路构成的闭合路径。
b
R1
R2
I1
a
I2
R5
c
R3
I5
I3
E3 d
I4 R4
E6
f R6 I6
.s. .
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2、基尔霍夫电流定律(KCL):对任一结点,所有流出结点的支 路电流的代数和为零。(指定电流的参考方向)
.s. .
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R12 R1R2 R2R3 R3R2 R3
R23 R1R2 R2R3 R3R2 R1
R31 R1R2 R2R3 R3R2 R2
△ 形-----Y形:
△形电阻
Y形电阻两两乘积之和 Y形不相邻电阻
R1
R12R13
R12 R23 R31
R2
③定义:单位时间通过导线横截面的电荷(电流是矢量)
④单位:安培 A
1A=1C/1s
1kA=1×103A
1A=1×10-3mA=1×10-6A=1×10-9nA
⑤参考方向
a、说明:电流的参考方向是人为假定的电流方向,与实际
.s. .
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电流方向无关,当实际电流方向与参考方向一致时电流取正,相反 地,当实际电流方向与参考方向不一致时电流取负。
T 形电路 (Y/星 型)
i'3=i3 ; u31 =u31Y
.s. .
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i'1 1 i12
R12
i'2 2 i23 R23
形联结
i1 1
R31
i31 i'3
3
R2
i2
2
R1
A R3 i3
3
Y 形联结
推导过程:
对于△形,根据KCL,分别对1,2,3结点:
i'1 =i12-i31=u12 /R12 – u31 /R31
二、几个基本概念
要回顾一下第一章中支路,结点,回路,KCL,KVL的容以及参考方向
1、电路的图:把电路图中的各支路的容忽略不计,而单纯由结点和
连接这些结点得支路构成的图。若在图中赋予支路方
向则称为有向图;反之,称为无向图。
(注:支路的端点必须是结点,而结点可以是孤立结点)
b
b
R1
I1
a
R2
I2
R5
c
5、单连支回路(基本回路):由一个树加上一个连支构成的回路。
(注:容易看出,一个连支对应一个基本回路,所以基本回路数
等于连支数)
例如对于树abdc基本回路有abda,bdcb,abdca;adca不是基本回
路因为它包含了两个连支。
6、独立结点:对应于一组独立的KCL方程的结点。
.s. .
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电导(G)
②计算公式:R=U/I
电阻:欧姆(Ω)
③单位:
电导:西门子(S)
④伏安特性曲线:
u
U
i
i
.. .
U i
U=IR, I=GU,P=UI=I2R=U2/R=U2G
U=∞,I=0
(开路)
⑤ 关联参考方向下:u=iR,p=ui
非关联参考方向下:u=-iR,p=-ui 2、电容元件
①符号:C
.s. .
①符号:
E
Us
a
b
–+
a
b
Us
a
b
②理想模型(恒压源) 电压与电流无关,电流的大小由外电路决定。
I1
Us
+
uR -
2
u us(t)
i
.s. .
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③实际模型
I1 +
RS
u
R
+
US
-
-
2
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us u (i=0,u=us)开路电压
s
(u=0,i=us/Rs)短路电流
Us/RS i
b、表示方法:在导线上标示箭头或用下标表示 c、例如:
参考方向(iAB)
A
BA
B
————>
<————
实际方向
实际方向
i>0
i<0
2、电压(Voltage) ①符号:U ②计算公式:
U=dW/dq
③定义:两点间的电位(需确定零电位点)差,即将单位正电 荷从一点移动到另一点所做的功的大小。
④单位:伏特 V
R1
Rk
i + u1 _ + uk _
+
u
Rn + un _
_
等效
R eq
i
-
+
u +_
① i i1 ik in
② u u1 uk un
n
③ Req R1 Rk Rn Rk Rk

uk
Rk i
Rk Req
u
u
k 1
.s. .
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表示低电位,则人为标定后,从正极
指向负极的方向即为电压的参考方向
c、例如:
或用下标表示(UAB)。
参考方向
+i U
+
实际方向
+ –
U> 0
参考方向
iU

实际方向 +
U<0
3、关联与非关联参考方向 ①说明:一个元件的电流或电压的参考方向可以独立的任意的 人为指定。无论是关联还是非关联参考方向,对实际 方向都无影响。 ② 关联参考方向:电流和电压的参考方向一致,即电流从 所标的正极流出。
非关联参考方向:电流和电压的参考方向不一致。
.s. .
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...
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③例如:
Ri
R
i
+
U
--
U
+
关联参考方向
非关联参考方向
U=iR
U=﹣iR
4、相关习题:课件上的例题,1-1,1-2,1-7
三、电功率
1、符号:p
2、计算公式:
p dw ui dt
3、定义:单位时间电场力所做的功。 4、单位:瓦特(W) 5、 关联参考方向下:吸收功率p=ui
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U=0,I=∞ (短路) 电阻元件在任 何情况下都是 消耗功率的
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