电路分析基础(上册)期末复习.ppt
总复习,一、集总参数电路(电能的传送是瞬间完成的）表征那种满足集总化条件的实际电路的模型。若一实际电路的尺寸非常小，较之表征其内电磁过程的物理量如电流i(t)的和电压v(t)的波长来说，可以忽略不计，看成集中在空间的一点，则称该实际电路满足集中化条件。,二、电流、电压参考方向,下面讨论图示二端元件和二端网络的功率。,三、电功率（能量的转换）,例 l-3 电路如图所示。已知uab=6V,uS1(t)=4V,uS2(t)=10V,R1=2和R2=8。求电流i和各电压源发出的功率。,两个电压源的吸收功率分别为,解：,独立的KCL方程数等于树支数 为n-1个，独立的KVL方程数等于独立回路数为b-(n-1)个。对一个集中参数网络来说，如果其图为一连通图，则对该网络所写出的独立KCL方程和独立KVL方程的总个数恰为其所含有的支路数。这个结果十分重要，因为一个具有b条支路、n个节点的电路有b个支路电压和b个支路电流，要求出这2b个变量需要列出2b个独立方程。,四、2b个独立方程,例221 用节点分析法求图2-32电路的节点电压。,解：由于14V电压源连接到节点和参考节点之间，节点 的 节点电压u1=14V成为已知量，可以不列出节点的节点方 程。考虑到8V电压源电流i 列出的两个节点方程为：,图232,补充方程,代入u1=14V，整理得到：,解得：,图232,受控源是一种双口元件，又称为非独立源。一般来说，一条支路的电压或电流受本支路以外的其它因素控制时统称为受控源。受控源由两条支路组成，其第一条支路是控制支路，呈开路或短路状态；第二条支路是受控支路，它是一个电压源或电流源，其电压或电流的量值受第一条支路电压或电流的控制。,五、受控源,其输出电压vo与输入电压vi之间的关系。由“虚断”概念可知，i1=i2，即 vi=-va=0 vo/vs=-Rf/Rs 比例器具有使两个电压（输入电压和输出电压）成比例的功能，并且使两者之比只与比值RfRs有关，而与开环增益无关。,以上表明，由两个独立电源共同产生的响应，等于每个独立电源单独作用所产生响应之和。线性电路的这种叠加性称为叠加定理。叠加定理陈述为：由全部独立电源在线性电阻电路中产生的任一电压或电流，等于每一个独立电源单独作用所产生的相应电压或电流的代数和。,六、叠加定理,齐次性 每一项y(uSk)=HkuSk或y(iSk)=KkiSk是该独立电源单独作用，其余独立电源全部置零时的响应。这表明y(uSk)与输入uSk或y(iSk)与输入iSk之间存在正比例关系，这是线性电路具有“齐次性”的一种体现。叠 加性 由几个独立电源共同作用产生的响应，等于每个独立电源单独作用产生的响应之和，这是线性电路具有可“叠 加性”的一种体现。,七、功率与叠加原理,1）线性电阻网络中某一元件的电流或电压满足叠加原理，但元件的功率并不等于各电源单独作用时在该元件产生功率的总和。2）在任意的线性电阻网络（不含受控源）中所有电源对电路提供的总功率等于电压源组单独作用时对电路提供的功率和电流源组单独作用时对电路提供的功率的总和。,例412 电路如图4-16(a)所示，其中g=3S。试求Rx为何值 时电流I=2A，此时电压U为何值?,图416,八、戴维宁等效电路,解：为分析方便，可将虚线所示的两个单口网络 N1和 N2 分别用戴维宁等效电路代替，到图(b)电路。单口N1 的开路电压Uoc1可从图(c)电路中求得，列出KVL方程,解得,为求 Ro1，将20V电压源用短路代替，得到图(d)电路，再用外加电流源I计算电压U的方法求得Ro1。列出KVL方程,解得,再由图(e)电路求出单口 N2的开路电压Uoc2和输出电阻Ro2,最后从图(b)电路求得电流I 的表达式为,九、最大功率传输定理：含源线性电阻单口网络(Ro0)向可变电阻负载RL传输最大功率的条件是：负载电阻RL与单口网络的输出电阻Ro相等。满足RL=Ro条件时，称为最大功率匹配，此时负载电阻RL获得的最大功率为,十、一阶电路的零状态响应,零状态响应：在所有储能元件的储能为零的情况下，仅由外加电源输入引起的响应。,一、RC电路的零状态响应,t=0 时开关S合上，电路方程为：,iCR+uC=U,由于,可得：,十一、一阶电路的零输入响应,零输入响应：在无外加电源输入的条件下，由非零初始态（储能元件的储能）引起的响应，称为零输入响应。一、RC电路的零输入响应当K与“2”接通后，电路方程为：,iCR+UC=0,由于,十二、一阶电路的三要素法,稳态值，初始值和时间常数称为一阶电路的三要素，通过三要素可以直接写出一阶电路的全响应。这种方法称为三要素法。,若全响应变量用f(t)表示，则全响应可按下式求出：,三要素的计算：1.初始值f(0+)。（1）求出电容电压uC（0-）或电感电流iL(0-)。(2)用电压为uC（0-）的直流电压源置换电容或用电流为iL(0-)的直流电流源置换电感。（3）求出响应电流或电压的初始值i(0+)或u(0+),即f(0+)。,2.稳态值 f()。作换路后t=时的稳态等效电路，求取稳态下响应电流或电压的稳态值 i()或u(),即f()。作t=电路时,电容相当于开路;电感相当于短路。,3.时间常数。=RC或L/R，其中R值是换路后断开储能元件C或L,由储能元件两端看进去,用戴维南等效电路求得的等效内阻。,注意：三要素法仅适用于一阶线性电路，对于二阶或高阶电路是不适用的。,例1：如图所示电路原已稳定，t=0时开关S闭合，试求电感电压uL。,解（1）求初始值：作t=0等效电路如图（b）所示。则有：,作t0时的电路如图（c）所示，则有：,（2）求稳态值：,画t=时的等效电路,如图(d)所示。,（3）求时间常数：,等效电阻为：,时间常数为：,所以，全响应为：,十三、正弦量的三要素 1.振幅（最大值）2.角频率 3.初相,1、图示电路中开关断开时的电容电压等于（）A 2V B 3V C 4V D 0V,2、图示电路中节点a的节点电压方程为。A.8Ua2Ub=2 B.1.7Ua0.5Ub=2 C.1.7Ua0.5Ub=2 D.1.7Ua0.5Ub=2,3、RC电路的时间常数（）,1、应用戴维南定理求解图胺示电路中的电流I。,2,
