電路分析2模板

1、電路分析導(dǎo)學(xué)材料2（對應(yīng)教學(xué)大綱第四章、第五章、第六章）主要內(nèi)容：（ 4）第四章電路定理內(nèi)容提要：本章講述一些重要的電路定理，包括疊加定理（含齊次性定理）、替代定理、戴維寧定理、諾頓定理、特勒根定理、互易定理，還扼要地介紹了對偶原理的基本概念。重點：迭加定理、戴維南定理、最大功率傳輸定理。（ 5）第五章相量法內(nèi)容提要： 相量法是線性電路正弦穩(wěn)態(tài)分析的一種簡便而又有效的方法，本章講述復(fù)數(shù)、正弦量、相量法的基礎(chǔ)，以及電路定律的相量形式。（ 6）第六章 正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析內(nèi)容提要：本章講述如何用相量法分析線性電路的正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。首先引入阻抗、導(dǎo)納的概念和電路的相量圖， 其次介紹電路方程和電路定理的相

2、量形式， 再次介紹正弦電路的瞬時功率、平均功率、無功功率、視在功率和復(fù)功率，以及最大功率傳輸?shù)膯栴}，最后講述電路的諧振現(xiàn)象和電路的頻率響應(yīng)。重點：阻抗與導(dǎo)納、相量分析法。第四章電路定理了解疊加定理的概念，適用條件，熟練應(yīng)用疊加定理分析電路。掌握戴維寧定理和諾頓定理的概念和應(yīng)用條件，并能應(yīng)用定理分析求解具體電路。電路定理是電路理論的重要組成部分， 本章介紹的疊加定理、戴維寧定理和諾頓定理適用于所有線性電路問題的分析，于進一步學(xué)習(xí)后續(xù)課程起著重要作用，為求解電路提供了另一類分析方法。（ 1）疊加定理在一線性電路中，當(dāng)有多個獨立電源共同作用時，則任一支路中的電壓和電流都是各獨立電源單獨作用時，在相應(yīng)

3、支路上產(chǎn)生的電壓或電流的代數(shù)疊加。多個電源共同作用時，各支路電壓、 電流將是每個獨立電源分別激勵時在相應(yīng)的支路產(chǎn)生的電流、電壓的疊加。疊加定理體現(xiàn)了線性電路的本質(zhì)特征可疊加性。疊加定理只適用于線性電路，不適用于非線性電路；不作用的電壓源置零，用短路代替；不作用的電流源置零，用開路代替。其它所有電阻都不動，內(nèi)阻也保留；對疊加時，應(yīng)注意各分量前的“+”、“-”號或方向；受控源則保留在各分電路中，不參與疊加；不能應(yīng)用疊加定理計算功率，因為功率不是電壓和電流的一次函數(shù)。（ 2）齊性定理在線性電路中， 當(dāng)所有激勵 （電壓源和電流源）都同時增大或縮小時，響應(yīng)（電壓和電流）也將同樣增大或縮小K 倍。激勵是指

4、獨立電源；必須是全部激勵同時增大或縮小K 倍；用齊性定理分析梯形電路特別有效。K 倍（K為實常數(shù)）（ 3）戴維寧定理一個由獨立電源、受控源和線性電阻組成的二端線性網(wǎng)絡(luò)，對外電路來說， 可以用一個電壓源和電阻的串聯(lián)來等效。此電壓源的電壓等于該線性網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，電阻則等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨立電源全部置零后的輸入電阻。由此得到的電路稱為戴維寧等效電路。(等效電阻有時叫戴維寧等效電阻)。（ 4）諾頓定理一個線性含源二端網(wǎng)絡(luò)，可以用一個電流源和電阻的并聯(lián)來等效。此電流源的電流等于網(wǎng)絡(luò)的短路電流， 電阻等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨立源置零后的等效電阻。 電流源和電阻的并聯(lián)稱為諾頓等效電路。實際上，如果戴維寧定理成立，

5、諾頓定理也一定成立。（ 5）最大功率傳輸定理通常稱 RL R0 為最大功率匹配條件。特別值得注意的是： 不能將最大功率傳輸條件理解為， 要使負(fù)載功率最大， 則應(yīng)使等效電源內(nèi)阻 R0 等于負(fù)載電阻 RL 。實際上，當(dāng) R0 0 時，負(fù)載獲得的功率最大。例 1：用戴維寧定理計算圖示電路中RL 中的電流i 。用戴維寧等效電路求解如下： 求 uoc，如下圖所示： 求 Req，如下圖所示：得所求電流：第五章相量法隨時間其幅值按正弦規(guī)律變化的電流、電壓稱為正弦信號，或稱為正弦交流電。本章將 討論 在 正 弦 電 源 作 用 下 ， 電 路 達到 穩(wěn) 定 工 作 狀 態(tài)時 的 正 弦 穩(wěn) 態(tài) 電路 (Sin

6、usoidalSteady-StateCircuits)的基本概念、基本規(guī)律和基本分析方法；分析和計算正弦交流電路的電壓、電流、功率和能量。內(nèi)容重點：正弦函數(shù)的相量；相量的計算；電路定律的相量形式。難點：建立正弦函數(shù)的相量；電路定律的相量形式。（ 1）相量法是分析正弦穩(wěn)態(tài)電路的方法，它將同頻率的正弦量用相量表示，將正弦量的代數(shù)運算、 微分、積分運算轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的復(fù)數(shù)代數(shù)運算，從而避開對時域函數(shù)（正弦函數(shù)）的運算，簡捷地求解正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。（ 2）基爾霍夫定律的相量形式（ 3）電路的相量模型例 1：已知正弦電壓源的頻率為50Hz，初相角為弧度，由交流電壓表測得電源開路6電壓為 220V。求該電源電壓

7、的振幅、角頻率，并寫出瞬時值的表達式。解：因為f =50Hz，u6rad ，所以 =2 f =2× 50=314rad / sUmUV22 220 311電源電壓瞬時表達式為u(t )U m sin(tu )311sin(314t)V6第六章 正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析如何用相量法分析線性電路的正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。 首先引入阻抗、 導(dǎo)納的概念和電路的相量圖，其次介紹電路方程和電路定理的相量形式，再次介紹正弦電路的瞬時功率、平均功率、無功功率、 視在功率和復(fù)功率， 以及最大功率傳輸?shù)膯栴}， 最后講述電路的諧振現(xiàn)象和電路的頻率響應(yīng)。對于一個動態(tài)電路， 激勵源采用正弦量， 如果電路中各參量都是與激勵同頻

8、率的正弦量，則該電路稱為正弦穩(wěn)態(tài)電路。正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析方法在電子電路分析中占有非常重要的地位。正弦量用相量表示后，可極大簡化電路的計算。（ 1）阻抗與導(dǎo)納對于一個僅含電阻、 電容和電感的二端子網(wǎng)絡(luò)， 將其端口的電壓電流用相量表示， 并采用關(guān)聯(lián)參考方向，則電壓相量與電流相量的比值稱為阻抗。阻抗Z 的倒數(shù)被稱為導(dǎo)納，用Y 表示。（ 2）電路的相量圖畫電路相量圖的方法： 以電路并聯(lián)部分的電壓相量為參考，根據(jù)支路的VCR確定各并聯(lián)支路的電流相量與電壓相量之間的夾角；然后，再根據(jù)結(jié)點上的KCL 方程，用相量平移求和法則，畫出結(jié)點上各支路電流相量組成的多邊形； 以電路串聯(lián)部分的電流相量為參考，根據(jù)支路的

9、VCR確定有關(guān)電壓相量與電流相量之間的夾角，再根據(jù)回路上的KVL 方程，用相量平移求和法則，畫出回路上各電壓相量組成的多邊形。（ 3）正弦穩(wěn)態(tài)情況下平均功率 /有功功率 P定義瞬時功率在一個周期內(nèi)的平均值為平均功率或有功功率：單位用瓦特/W 表示，式中被稱為功率因數(shù)。（4）正弦穩(wěn)態(tài)情況下瞬時功率p( t )（ 5）正弦穩(wěn)態(tài)情況下無功功率Q 定義無功功率為：單位用乏/ var 表示，它反映了電源與負(fù)載每秒鐘交換的能量的大小。（ 6）正弦穩(wěn)態(tài)情況下視在功率/ 表觀功率 S 定義視在功率為：單位用伏安/ VA表示。 S 與 P 和 Q 的關(guān)系被稱為功率三角形。（ 7）正弦穩(wěn)態(tài)情況下的復(fù)功率把功率三角形放在復(fù)平面中，復(fù)功率的定義：單位用伏安/ VA表示。復(fù)功率本身沒有實際的物理意義，為計算方便使用。（8）最大功率傳輸一般電源具有內(nèi)阻抗Zeq，負(fù)載吸收的功率為P：即得獲得最大功率的條件。（9） RLC 串聯(lián)電路諧振諧振時電路呈電阻性，且阻值為阻抗的最小值Q 值品質(zhì)因數(shù)（10） RLC 并聯(lián)電路的諧振總導(dǎo)納取最小值，且呈電導(dǎo)屬性。電感電流和電容電流取最大值。品質(zhì)因數(shù)Q 值例 1：在圖（ a ）所示電路中，。求穩(wěn)態(tài)電流和電壓。解 作出圖（ a ）所示電路的相量模型，如圖（b）所示，其中。通過端口等效阻抗確定，再用分流關(guān)系確定，從而得