大學(xué)電路知識點梳理

1、電流和電壓的參考方向2、電功率的定義：吸收、釋放功率的計算3、電路元件：電阻、電感、電容4、基爾霍夫定律①符號②計算公式③定義：單位時間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷(電流是矢量)④單位：安培A⑤參考方向a、說明：電流的參考方向是人為假定的電流方向，與實際實際方向?qū)嶋H方向③定義：兩點間的電位(需確定零電位點⊥)差，即將單位正電⑤參考方向(極性)十參考方向是人為假定的，與實際方向無關(guān)。若參十考方向與實際方向一致則電壓取正，反之取負。b、表示方法：用正極性(十)表示高電位，用負極性(-)表示低電位，則人為標定后，從正極指向負極的方向即為電壓的參考方向或用下標表示參考方向參考方向參考方向ii實際方向?qū)嶋H方向+十3、關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)參考方向①說明：一個元件的電流或電壓的參考方向可以獨立的任意的人為指定。無論是關(guān)聯(lián)還是非關(guān)聯(lián)參考方向，對實際方向都無影響。②關(guān)聯(lián)參考方向：電流和電壓的參考方向一致，即電流從所標的正極流出。非關(guān)聯(lián)參考方向：電流和電壓的參考方向不一致。關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向U=-iRU=iR4、相關(guān)習(xí)題：課件上的例題，1-1,1-2,1-73、定義：單位時間內(nèi)電場力所做的功。4、單位：瓦特(W)5、關(guān)聯(lián)參考方向下：吸收功率pFui>0:吸收正功率(實際吸收)<0:吸收負功率(實際釋放)非關(guān)聯(lián)參考方向下：釋放功率pFui>0:釋放正功率(實際釋放)<0:釋放負功率(實際吸收)6、相關(guān)習(xí)題：1-1,1-2,1-3,1-5,1-7,1-8四、電路元件電阻(R)電導(dǎo)(G)電阻：歐姆(Ω)電導(dǎo)：西門子(S)④伏安特性曲線：(開路)(短路)電阻元件在任何情況下都是消耗功率的五、基爾霍夫定律回路(1):由支路構(gòu)成的閉合路徑。2、基爾霍夫電流定律(KCL):對任一結(jié)點，所有流出結(jié)點的支③實際模型路電流的代數(shù)和為零。(指定電流的參考方向)3、基爾霍夫電壓定律(KVL):對任一回路，所有支路電壓代數(shù)和為零。(指定回路的繞行方向，電壓的參考方向取關(guān)聯(lián)參考方向)4、例如：對于結(jié)點a:I?=I?+I?對于回路abda:I,R-I?Rs-E?+I?R?=0六、電源元件：1、獨立電壓源①符號：②理想模型(恒壓源)電壓與電流無關(guān)，電流的大小由外電路決定。2、獨立電流源(i=0,u=us)開路電壓(u=0,i=us/Rs)短路電流U=Us+iR②理想模型電流與電壓無關(guān)，電壓由外電路決定。③實際模型u=IsRs-iR3、電壓源和電流源間的等效變換十UU4、受控電源iU等效U兩個電阻元件同時加在兩個公共結(jié)點之間，則兩個電阻并十十RkRnU 等效i十U十3、相關(guān)習(xí)題：2-42、等效條件3、互換公式△形聯(lián)結(jié)Y形聯(lián)結(jié)可得到如下結(jié)論：4、相關(guān)習(xí)題：2-5,2-6,2-8,2-91、支路電流法2、結(jié)點電壓法3、回路電流法(網(wǎng)孔電流法)第三章不改變電路拓撲結(jié)構(gòu)二、幾個基本概念(注：支路的端點必須是結(jié)點，而結(jié)點可以是孤立結(jié)點)3、樹支：樹中所包圍的支路，例如對于樹abdc樹支有ab,4、連支(1):除樹支外的支路。5、單連支回路(基本回路):由一個樹加上一個連支構(gòu)成的回路。等于連支數(shù))10、(連支數(shù)+樹支數(shù)=支路數(shù))連支數(shù)(1)=b-(n-1)=b-n+111、獨立KVL方程數(shù)=連支數(shù)(1)=b-n+1(3)KCL:對于結(jié)點均順時針繞行(4)KVL:對于回路①電路中存在受控電壓源時將受控電壓源當(dāng)做電壓源處理；②電路中存在有伴電流源(即有并聯(lián)電阻的電流源)將電流源通過電源的等效為等效電壓源處理，例如書上3—3例題；③電路中存在無伴電流源(即無并聯(lián)電阻的電流源)可以設(shè)無伴電流源兩端的電壓為U,而此時含有無伴電流源的該條支路的電流已經(jīng)確定，所以還是可以求解出所有的支路電流的。例如書④電路中存在受控電流源時將受控電流源當(dāng)做電流源處理。從步驟可以看出該方法運用時比較簡單，而且對任何電路都適用，但是由于是以各支路電流為未知數(shù)，并且要列寫所有獨立的KCL和KVL的方程，所以最后列寫的方程數(shù)為b個，求解未知數(shù)就比較繁瑣。所以當(dāng)碰到比較簡單的電路時運用這個方法比較好，若支路比較多或者比較復(fù)雜的電路這個方法不大好。三、結(jié)點電壓法1、運用方法：以結(jié)點電壓為未知數(shù)，根據(jù)結(jié)點處的KCL方程，求出(1)確定各支路的參考方向，并選取c點為參考點即U.=0(3)根據(jù)各支路的VCR及支路電壓與結(jié)點電壓的關(guān)系將支路電流用結(jié)點電壓表示Ua-Ua+E3Uc-Ua+E6Ua-Ub十Ua-UbUc-UbUa-Ub RiR2Rsa(1)自導(dǎo)：圍繞某一結(jié)點的所有支路電導(dǎo)之和，自導(dǎo)一定為正(2)互導(dǎo)：兩結(jié)點間支路電導(dǎo)的負值，互導(dǎo)一定為負(3)注入電流：流向結(jié)點的電流源的代數(shù)和，流入時為+,流出時為-,其中電流源還包括由電壓源和電阻等效后的等效電流源，如例題。自導(dǎo)*U+∑互導(dǎo)*U'=∑注入電流路上的電導(dǎo)為0,例如習(xí)題3-15(b);(3)當(dāng)電路中有有伴電壓源(即有電阻與電壓源串聯(lián))時，將電壓(4)當(dāng)電路中有無伴電壓源(即無電阻與電壓源串聯(lián))時，此時選(5)當(dāng)電路中有受控電壓源時，將其當(dāng)做電壓源處理，例如3—6四、回路電流法1、運用方法：以回路電流為未知數(shù)，根據(jù)KVL方程，求解未知數(shù)。(1)選取一棵樹abdc,得到所有的基本回路abda,bdcb,abdca。(2)設(shè)基本回路abda,bdcb,abdca的回路電流分別為Imi,Im?,Im?,并規(guī)定回路電流的方向均為順時針。(4)根據(jù)支路的電流與回路電流關(guān)系列寫方程：(5)將(4)所列的方程帶入(3)所列的方程中并化簡：電壓源，例如3-5的例3-2;(3)電路中存在無伴電流源，設(shè)無伴電流源兩端的電壓為U,此時含有無伴電流源的該條支路的電流確定，所以還是可以求解出所有的支路電流的。例如書上3-5的例3-3;(4)當(dāng)電路中有受控電流源時，將其當(dāng)做電流源處理，例如3-5的例該方法以回路電流為未知數(shù)，所以列寫的方程數(shù)為(b-n+1)個，當(dāng)電路中回路比較好找回路數(shù)比較少的比較適用。五、網(wǎng)孔電流法1、網(wǎng)孔：一個自然地“孔”,它限定的區(qū)域內(nèi)沒有支路，電路的圖的全部網(wǎng)孔即為一組獨立回路。2、運用方法：與回路電流法一樣，以網(wǎng)孔電流為未知數(shù)，根據(jù)規(guī)律列寫方程，求解未知數(shù)。該方法與回路電流法相比，其不需要再找一棵樹，構(gòu)成獨立回路，一般電路中網(wǎng)孔比較明顯，所以可以直接通過網(wǎng)孔作為一組獨立回路運用回路電流法簡化計算，并且由于網(wǎng)孔中不再包含支路，所以更容易識別互阻，確定互阻的正負號，但網(wǎng)孔電流法只適用于平面電路。六、相關(guān)習(xí)題：習(xí)題與例題最好都做一下，可以結(jié)合第二章的等效方法簡化計算。第四章一、重點等效法：改變電路拓撲結(jié)構(gòu)2、戴維寧定理(4)分電路電壓和電流疊加時應(yīng)注意參考方向(即各個分量前的受控源與電u(2)L——>i1=2A2·2·元S網(wǎng)絡(luò)十RLUsR?R?R?②根據(jù)VCL關(guān)系，倒推得出us'=34V(各倒推結(jié)果如上圖所示)即三、輸入電阻②輸入電阻：即下圖中的Rm2、輸入電阻的計算方法①當(dāng)A內(nèi)僅含電阻時，輸入電阻即為等效電阻②當(dāng)A內(nèi)除電阻外還有獨立電壓源和獨立電流源時，將獨立電壓源短路，獨立電流源斷路后，輸入電阻即為等效電阻例如③當(dāng)A內(nèi)含有受控源時，根據(jù)定義在端口處外加一個電壓源u、或十?十?i6十十十外加電源u,us短路十1UU四、戴維寧等效定理iiu十Ui