電路理論總結(jié)課件

1、電路理論總結(jié)電路理論總結(jié)第一章第一章 電路模型和電路定律電路模型和電路定律第二章 電阻電路的等效變換第三章 電阻電路的一般分析第四章 電路定律1234電路元件電路元件是電路中最基本的組成單元。是電路中最基本的組成單元。5種基本的理想電路元件：種基本的理想電路元件：電阻元件：電阻元件：電感元件：電感元件：儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量電容元件：電容元件：儲(chǔ)存電場(chǎng)能量電源元件：電源元件：提供電壓或電流（理想）電路元件（理想）電路元件發(fā)出功率第一章電流和電壓參考方向吸收功率關(guān)聯(lián)非關(guān)聯(lián)第一章電源又稱激勵(lì)，激勵(lì)產(chǎn)生的電壓電流等稱為響應(yīng)，激勵(lì)稱輸入響應(yīng)稱輸出。 第一章四類(lèi)受控源gu1_u1+電壓控制的電流源電壓控制的電流源

2、 ( ( VCCS ) ) u1_u1+_電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源 ( ( VCVS ) )第一章電流控制的電流源電流控制的電流源 ( CCCS )ri1i1+_電流控制的電壓源電流控制的電壓源 ( ( CCVS ) )b b i1+_u2i2_u1i1+ 第一章基爾霍夫定律基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律 (KCL)在集總參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，對(duì)任一結(jié)點(diǎn)，在集總參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，對(duì)任一結(jié)點(diǎn)，所有流出結(jié)點(diǎn)的支路電流的代數(shù)和等于零。所有流出結(jié)點(diǎn)的支路電流的代數(shù)和等于零?；鶢柣舴螂妷憾苫鶢柣舴螂妷憾?(KVL)在集總參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，沿任一回路，在集總參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，沿任

3、一回路，所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零。所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零。第二章 Y等效變換的含義等效變換的含義:對(duì)外的端電壓、端電流相等對(duì)外的端電壓、端電流相等即即: i1 =i1Y , i2 =i2Y , i3 =i3Y , u12 =u12Y , u23 =u23Y , u31 =u31Y R12R31R23i3 i2 i1 123+u12 u23 u31 R1R2R3i1Yi2Yi3Y123+u12Yu23Yu31Y第二章轉(zhuǎn)換歸納R31R23R12R3R2R1歸納：由歸納：由Y :213322111332213133221RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR312312RRR31231

4、2233133123121223231231231121RRRRRRRRRRRRRRRRRR歸納：由歸納：由 Y:第二章一、一、 理想電壓源的串并聯(lián)理想電壓源的串并聯(lián)串聯(lián)串聯(lián):uS= uSk ( 注意參考方向注意參考方向)uSn+_+_uS1+_uS電壓相同的電壓源才能并電壓相同的電壓源才能并聯(lián)，且每個(gè)電源的電流不聯(lián)，且每個(gè)電源的電流不確定。確定。并聯(lián)并聯(lián)+_5VI5V+_+_5VI第二章二二、 電源的等效變換電源的等效變換實(shí)際電壓源、實(shí)際電流源可以進(jìn)行等效變換，所謂的實(shí)際電壓源、實(shí)際電流源可以進(jìn)行等效變換，所謂的等效等效是指是指端端口的電壓、電流在轉(zhuǎn)換過(guò)程中保持不變，即當(dāng)接有同樣的負(fù)載時(shí)口的

5、電壓、電流在轉(zhuǎn)換過(guò)程中保持不變，即當(dāng)接有同樣的負(fù)載時(shí)，對(duì)外的電壓電流相等對(duì)外的電壓電流相等。 iS=uS/Rs , Gs=1/Rsi+_uSRs+u_iGs+u_iS第二章三、輸入電阻輸入電阻的求法輸入電阻的求法(1） 簡(jiǎn)單的純電阻網(wǎng)絡(luò)（直接寫(xiě)）簡(jiǎn)單的純電阻網(wǎng)絡(luò)（直接寫(xiě)）（2） 復(fù)雜的無(wú)源網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的無(wú)源網(wǎng)絡(luò) 電阻串并不明確；或有受控源無(wú)無(wú)源源+us_iRin加壓求流法加壓求流法無(wú)無(wú)源源+u_isRin加流求壓法：加流求壓法：電路的圖電路的圖拋開(kāi)元拋開(kāi)元件性質(zhì)件性質(zhì) 8 5 bn 6 4 bnR2R5R1R3R4isR6us+_654321786 是用以表示電路幾何結(jié)構(gòu)的圖形，圖中的是用以表示電

6、路幾何結(jié)構(gòu)的圖形，圖中的“支路支路”和和“結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)”與電路的支路和結(jié)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)。與電路的支路和結(jié)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)。KCL和和KVL的獨(dú)立方程數(shù)的獨(dú)立方程數(shù)n個(gè)結(jié)點(diǎn)的電路, 獨(dú)立的KCL方程為（n-1）個(gè)，相應(yīng)的（n-1）個(gè)結(jié)點(diǎn)稱為獨(dú)立結(jié)點(diǎn)。425316平面圖的全部網(wǎng)孔是一組獨(dú)立回路。第三章一、支路電流法一、支路電流法支路電流法基本步驟為1.首先指定網(wǎng)絡(luò)中各支路電流及其方向2.然后列出獨(dú)立的KCL和KVL方程組3.選定(n-1)個(gè)獨(dú)立的KCL個(gè)方程列出b-(n-1)個(gè)獨(dú)立的KVL方程4.解方程以求得全部的支路電流與電壓 5.可用功率平衡法來(lái)驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果優(yōu)點(diǎn)：直觀，所求就是支路電流。缺點(diǎn)：當(dāng)支路數(shù)目較多

7、時(shí)，變量多，求解過(guò)程麻煩，不宜于手工計(jì)算。例例b=6回路回路1 1回路回路2 2回路回路3 3321612453KCL:KVL:i1i3i6i4i5i2R1R3R5+_us1R2R4R6is50654 iii0432 iii0621iii0642 uuu0321 uuu0543 uuu111s1iRuu 0321 uuu0543 uuu0642 uuu回路回路1 1回路回路2 2回路回路3 3KVL:VCR:222iRu 333iRu 444iRu 5s5555iRiRu 666iRu i1i3i6i4i5i2R1R3R5+_us1R2R4R6is5321第三章二、 網(wǎng)孔電流法網(wǎng)孔電流法的步驟

8、（1）選定各網(wǎng)孔電流的參考方向，它們也是列方程時(shí)的繞行方向。（2）列網(wǎng)孔方程(3）求解網(wǎng)孔方程，解得網(wǎng)孔電流。注意：（1）若兩個(gè)網(wǎng)孔之間沒(méi)有公有電阻，或者有公有支路但其電阻為零，則互電阻為零。 （2）在不含受控源的電阻電路中，Rik=Rki。 （3）當(dāng)電路中有電流源和電阻并聯(lián)組合時(shí)，將它們等效變換成電壓源和電阻串聯(lián)組合，再按上法分析。優(yōu)點(diǎn)：未知數(shù)少，解方程速度快缺點(diǎn)：列式容易錯(cuò)，必須仔細(xì)分析判斷電路的合成電流關(guān)系網(wǎng)孔電流方程網(wǎng)孔電流方程對(duì)于具有對(duì)于具有m個(gè)網(wǎng)孔的電路，有個(gè)網(wǎng)孔的電路，有: :mmmmmmmmmmmuiRiRiRuiRiRiRuiRiRiRSm2m21m122Sm22m221m2

9、111Sm12m121m11 系數(shù)組成矩陣系數(shù)組成矩陣對(duì)稱：不含受控源對(duì)稱：不含受控源不對(duì)稱：含受控源不對(duì)稱：含受控源本質(zhì)上是本質(zhì)上是KVLi1i3i6i4i5i2R1R3R5+_us1R2R4R6is5321S13m22m31m321)(uiRiRiRRR 5s53m42m5431m3)(iRiRiRRRiR0)(3m6422m41m2 iRRRiRiR有伴電流源等效的電壓源有伴電流源等效的電壓源第三章三、回路電流法用支路電流法計(jì)算電路的具體步驟是：1）首先在電路圖中標(biāo)出各支路的電流的參考方向。2）列寫(xiě)KCL方程。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路運(yùn)用基爾霍夫電流定律只能得到（n-1）個(gè)獨(dú)立的K

10、CL方程。3）列寫(xiě)?yīng)毩⒌腒VL方程。獨(dú)立的KVL方程數(shù)為單孔回路的數(shù)目：b-（n-1）。4）聯(lián)立所有列寫(xiě)的方程，即可求解出各支路電流，進(jìn)而求解電路中其他電壓、功率等。優(yōu)點(diǎn)：直觀，所求就是支路電流。缺點(diǎn)：當(dāng)支路數(shù)目較多時(shí)，變量多，求解過(guò)程麻煩，不宜于手工計(jì)算。第三章如果用網(wǎng)孔電流法和回路電流法有無(wú)伴電流源怎么辦？含有無(wú)伴電流源支路時(shí)的求解方法(1)讓無(wú)伴電流源只有一個(gè)回路電流流過(guò)時(shí),該回路電流等于電流源電流,不對(duì)這個(gè)回路列寫(xiě)回路方程。(2) 將無(wú)伴電流源兩端的電壓作為一個(gè)求解變量列入方程,將無(wú)伴電流源電流與有關(guān)回路電流的關(guān)系作為附加方程一并求解。第三章四、結(jié)點(diǎn)電壓法求解步驟1.選定參考節(jié)點(diǎn)并對(duì)所

11、有獨(dú)立節(jié)點(diǎn)編號(hào)2.對(duì)每個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)列出KCL方程，共有(n-1)個(gè)方程3.解方程，求出全部節(jié)點(diǎn)電壓，再求其它變量4.用功率平衡法校驗(yàn)第三章m當(dāng)電路中含有無(wú)伴電壓源時(shí) 在電壓源所在的支路設(shè)立一個(gè)電流，對(duì)每個(gè)網(wǎng) 孔按KCL分析，再用輔助方程將該虛擬電流和 電壓源聯(lián)系起來(lái) 將無(wú)伴電壓源的低電位端設(shè)為參考結(jié)點(diǎn)m當(dāng)電路中有受控源時(shí) 先按獨(dú)立源列方程 再用節(jié)點(diǎn)電壓表示控制量節(jié)點(diǎn)電壓法中電壓源的處理 選擇合適的參考點(diǎn)選擇合適的參考點(diǎn), ,使無(wú)伴電壓源為一個(gè)結(jié)點(diǎn)電壓使無(wú)伴電壓源為一個(gè)結(jié)點(diǎn)電壓Un1= US- -G1Un1+(G1+G3+G4)Un2- - G3Un3 =0- -G2Un1- -G3Un2+(G2

12、+G3+G5)Un3=0受控源支路的處理受控源支路的處理3120按獨(dú)立源處理，須補(bǔ)按獨(dú)立源處理，須補(bǔ)充控制量所在支路方程充控制量所在支路方程無(wú)伴電壓源支路的處理無(wú)伴電壓源支路的處理USG3G1G4G5G2+_第四章1.疊加定理疊加定理在線性電路中有多個(gè)獨(dú)立電源，在某支路中產(chǎn)生的電流（或電壓）可看作每個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用在該支路產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和注意：a.疊加定理適用于線性電路，不適用于非線 性電路； b.不作用的電源置零時(shí)：電壓源短路或電流源開(kāi)路，電阻和受控源保留在電路中； c.在各分電路中的電壓和電流的參考方向與原電路中的方向相同時(shí)疊加取“+”，反之取“-”； d.功率不能應(yīng)用疊加定理，因?yàn)楣β适莡,i的乘積.2.2.替代定理m在任意具有唯一解的電路中，若其中第k條支路的電流為i，電壓為u ，那么該支路可以用獨(dú)立電壓源 u，或者獨(dú)立電流源i 來(lái)等效替代，替代后的電路和原電路具有相同的解。 第四章3 戴維寧定理戴維寧定理（又稱有源一端口網(wǎng)絡(luò)定理或等效電源定理） 對(duì)于一個(gè)含有獨(dú)立電源、電阻和受控源的線性一端口網(wǎng)絡(luò)，可用一個(gè)電壓源uoc和電阻Req的串