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电路原理_总结

第一章 电路概述
•电压、电流、功率、能量的定义
•电压、电流的参考方向(标注于电路图中) •KVL、KCL定律 •电源模型的等效互换(注意电源方向)
与电压源并联的支路 与电流源串联的支路
•电阻网络的化简 R相邻电阻乘积 RY= R RY两两相乘之和 R = RY 相对电阻
第二章 电路分析的基本方法及定理
•图论:树、树支、连支、割集
单连支回路是独立回路
•支路电流法:以支路电流为求解对象列方程
标注支路电流参考方向 列KCL方程 列KVL方程:逐个列写元件电压,注意正负号 受控源:增加方程,表征控制量 优点:比较直接
缺点:方程数多
第二章 电路分析的基本方法及定理
•回路电流法:以回路电流为求解对象列方程
•相量的概念:有效值、最大值、瞬时值
初相位、相位差、角频率、频率
•相量与正弦量的对应关系
i 2 I sin(t i ) I I i
•注意:相量符号及其数值
第三章 正弦交流电路
•电阻、电感、电容元件
U R RI R U L j LI L jX L I L 1 UC j I C jX C I C C
选足够数量的独立回路
推荐:选树,单连支回路,电流源为连支 列KVL方程:平凡方程(电流源) 非平凡方程:自回路、相邻回路、电压源 受控源:增加方程,表征控制量
优点:方程数可减少,尤其是存在电流源时
缺点:选择回路要注意、方程列写要注意
•网孔电流法:适合于电流源不在电路内部的情况
第二章 电路分析的基本方法及定理
•叠加定理:线性电路中独立电源的作用可以相互叠加
I k1 I S I k 2 U S I k I k1 I k 2 I S U S
•戴维南定理和诺顿定理
开路电压U0(注意方向)
短路电流ISC (注意方向) 等效电阻R0:串并联化简点电压法:以节点电压为求解对象列方程
选择参考节点
对其余节点列KCL方程: 平凡方程(纯电压源支路) 非平凡方程:自电导、互电导、电压源、电流源 受控源:增加方程,表征控制量
优点:方程数可减少,适合节点数少于网孔数的情况
缺点:选择参考节点要注意(尤其是有纯电压源支路时)
第二章 电路分析的基本方法及定理
iS
图4:已知,US=20V,R1=10Ω,R2=20Ω,r=7Ω,左图电路 中,U=10.8V,右图电路中,I=4.2A,试求有源二端网络NA 的戴维南等效电路。
R1 + R2 I2 rI2 + + U + R1 R2 I2 rI2 +
US -
NA
US -
I
NA
答疑时间:七月七日白天、八日下午 地点:东三-505
瞬时值相叠加
有效值、功率
第八章 过渡过程的经典解法
•换路定律(/则)与初始条件
电容电压不能突变 uC(0+)=uC(0-) 电感电流不能突变 iL(0+)=iL(0-) 例外:纯电容回路,电荷守恒
q 0 q 0
例外:纯电感割集,磁链守恒
0 0
对称电路的功率
P 3U p I p cos 3Ul Il cos
第六章 非正弦周期电路分析
•非正弦周期电路的傅里叶级数分解
了解直流分量、谐波分量的概念
•非正弦周期电路的稳态计算
直流分量、各次谐波分别作用(叠加定理) 直流分量:直流分析方法 谐波分量:交流分析方法(相量法) 画出中间电路,标注电抗数值
第八章 过渡过程的经典解法
•一阶电路的过渡过程:三要素法
t
f (t ) f p (t ) [ f (0) f p (0)]e


注意一: 时间常数表达式中,R为电容或电感两端网络
除源后的等效电阻
注意二:指数项中,t(即t-0)代表换路时刻,若换路 发生在t0时刻,则指数项中的时间为t-t0
将电容以电压源取代、电感以电流源取代,求其余初始值
第八章 过渡过程的经典解法
•一阶电路的过渡过程:三要素法
t
f (t ) f p (t ) [ f (0) f p (0)]e
fp(t):特解


激励信号为直流或正弦信号时,取稳态解
激励信号为指数信号时,指数解 fp(0+):特解的初始值 f (0+):初始值 τ:时间常数,τ=RC;τ=L/R
图1:求端口的开路电压、等效电阻。
1A
5Ω + 3Ω 6Ω 2A Uo -
4Ω + 2V3V +
-
图2:以d为参考节点列节点电压方程。
βI7 E2 R R3 2 + a b + - c I4 + E3 R4 d R6 I7 + E7 R7
R1 αI7
图3:列回路法求解方程。
L R2 C gu1 R1 +u 1
R0=U0/ISC
第二章 电路分析的基本方法及定理
•替代定理
当某个元件电压一定时,可用数值等于元件电压的电压 源替代该元件;当某个元件电流一定时,可用数值等于元 件电流的电流源替代该元件。
•最大功率传输定理
当R=R0时,电阻R可获得最大功率。 Uo
I
R
Pmax
2 U0 4 R0
RO
第三章 正弦交流电路
•基尔霍夫定律的相量形式
I 0U 0
•阻抗、导纳的概念 •功率、共轭匹配
P UI cos Q UI sin S UI P Q
2 2
第四章 谐振、互感及三相正弦交流电路
•谐振的概念:端口电压电流同相
串联谐振:阻抗最小 并联谐振:阻抗最大 谐振频率
•互感:电磁耦合
互感电压方向的判别
理想变压器:电压变换、电流变换、阻抗变换
(注意参考方向)
第四章 谐振、互感及三相正弦交流电路
•三相正弦交流电路
相电压、线电压、相电流、线电流的概念 对称电路相电压、线电压间的关系
U AB 3U A30
对称电路相电流、线电流间的关系
I A 3Iab 30
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