电路分析基础知识点概要(仅供参考)(可编辑修改word版)
电路分析基础知识点概要
请同学们注意:复习时不需要做很多题,但是在做题时,一定要把相关的知识点联系起来进行整理复习,参看以下内容:
1、书上的例题
2、课件上的例题
3、各章布置的作业题
4、测试题
第1、2、3 章电阻电路分析
1、功率P 的计算、功率守恒:一个完整电路,电源提供的功率和电阻吸收的功率相等
关联参考方向:P =ui
P > 0 吸收功率;非关联参考方向:P =-ui P < 0 提供(产生)功率
注意:若计算出功率P=-20W,则可以说,吸收-20W 功率,或提供20W 功率
2、网孔分析法的应用:理论依据---KVL 和支路的VCR 关系
1)标出网孔电流的变量符号和参考方向,且参考方向一致;
2)按标准形式列写方程:自电阻为正,互电阻为负;等式右边是顺着网孔方向电压(包括电压源、电流源、受控源提供的电压)升的代数和。
3)特殊情况:
①有电流源支路:
电流源处于网孔边界:设网孔电流=±电流源值
电流源处于网孔之间:增设电流源的端电压u 并增补方程
②有受控源支路:受控源暂时当独立电源对待,要添加控制量的辅助方程
3、节点分析法的应用:理论依据---KCL 和支路的伏安关系
1)选择参考节点,对其余的独立节点编号;
2)按标准形式列写方程:自电导为正,互电导为负;等式右边是流入节点的电流(包括电流源、电压源、受控源提供的电流)的代数和。
3)特殊情况:
①与电流源串联的电阻不参与电导的组成;
②有电压源支路:
位于独立节点与参考节点之间:设节点电压=±电压源值 位于两个独立节点之间:增设流过电压源的电流i 并增补方程 ③有受控源支路:受控源暂时当独立电源对待,要添加控制量的辅助方程
4、求取无源单口网络的输入电阻 R i (注:含受控源,外施电源法,端口处电压与电流关联参
考方向时, R i
= u ) i
5、叠加原理的应用
当一个独立电源单独作用时,其它的独立电源应置零,即:独立电压源用短路代替,独立电流源用开路代替;但受控源要保留。
注意:每个独立源单独作用时,要画出相应的电路图;计算功率时用叠加后的电压或电流变 量求取。
6、单口网络的等效:无源单口网络可简化为等效电阻,含源单口网络可等效为戴维南等效电路(理想电压源与电阻串联)或诺顿等效电路(理想电流源与电阻并联)
与理想电流源串联的支路多余;理想电压源串联电阻可与理想电流源并联电阻互相等效, 小心理想电压源的极性与理想电流源的方向)
7、 戴维南定理的应用:求某条支路的响应、最大功率传输
1) 开路电压u oc :移去待求支路形成单口网络,注意:单口引线上电流为零
2) 等效电阻 R o :
①不含受控源:独立电源置零,利用电阻的串联、并联以及星-三角连接求解;
②含有受控源: 外施电源法:内部独立电源置零, R o = u
(端口处u 与i 关联)
i
u 2 3) 最大功率传输:当 R L = R o 时,负载可获得最大功率,且 P max
= oc 4R o
第 4、5 章 动态电路的时域分析
1、电容元件、电感元件的 VCR (电压与电流关联参考方向时):微分形式、积分形式
i (t ) = C d u C (t )
u (t ) = u (0) + 1
i ()d
C
d t
C
C
C ? 0 C
u (t ) = L
di L (t )
i (t ) = i (0) + 1
u ()d
L
d t
L
L
L ? 0 L
注意:电压与电流是否关联
t t
2、零输入响应、零状态响应(注:最好先求取状态变量的响应,再求非状态变量的响应)
- t 1) 零输入响应: u C (t ) = u C (0+ ) e
t ≥ 0
- t - t i L (t ) = i L (0+ ) e
t ≥ 0
- t 2)零状态响应: u C (t ) = u C (∞)(1 - e
) t ≥ 0
i L (t ) = i L (∞)(1 - e
) t ≥ 0
3、三要素求全响应(注:最好先求取状态变量的响应,再求别的响应)
1)0+值:状态变量初值满足换路定理u C (0+ ) = u C (0- )
非状态变量初值求取用 0+等效电路
i L (0+ ) = i L (0- )
2) ∞值:电路处于稳态,电容--开路处理、电感--短路处理 3) 时间常数 τ 值:= R o C
= L R o
注: R o
的求取类似戴维南定理处
-
t
4) 代入三要素公式: f (t ) = f (∞) + [ f (0+ ) - f (∞)] e
t ≥ 0
第 6、7、8、9、10 章动态电路的相量分析
-----注意:统一用有效值相量
相量分析法:首先画出相量模型图,变量用相量表示,元件用阻抗(或导纳)表示。 1、等效相量模型、时域模型---串联、并联
先要画出原电路的相量模型,串联等效模型通过等效阻抗求取;并联等效模型通过等效导纳求取
2、正弦稳态电路计算响应、平均(有功)功率 P 、无功功率 Q 、功率因数cos
,视在功率 S
注意:先要画出相量模型图,再计算响应;计算功率时,端口处电压和电流参考方向尽量设置成关联参考方向
3、正弦稳态电路中电压表或电流表的读数求取
注意:表的读数是有效值,根据需要设参考相量,并要画出相量模型图再计算
4、多频正弦稳态电路中响应的叠加计算,功率的计算
注意:每次只让一个频率的激励单独作用,其余激励置零,且是时域响应叠加;不同频率的功率可以叠加计算
5、耦合电感的去耦等效
o 1) 串联: L = L 1 + L 2 ± 2M 顺接(异名端相接)取正,反接(同名端相接)取负
2) 并联: 同侧(同名端相接)取负,异侧(异名端相接)取正
3)T 型连接:同侧(同名端相接)T 型:原自感减 M ,第三条支路增串电感 M
异侧(异名端相接)T 型:原自感加 M ,第三条支路增串电感-M
6、三相电路
三相电压:幅值相同、频率相同、相位相差 120°的电压称为对称三相电压。三相电源的连接(Y 型连接和△型连接)以及它们的相量图。(图) 四种电路(Y-Y 电路、△-Y 电路、Y-△电路、△-△电路)的计算。 6、理想变压器的 VCR 以及阻抗变换
1) 含有理想变压器的电路分析时,两类方程:一是根据电路拓扑结构列写的方程(如:
回路 KVL 等);二是理想变压器的 VCR 方程
2) 理想变压器的应用,变电压、变电流、变阻抗
注意:列写 VCR 方程时,要看同名端与电压及电流的参考方向的关系
7、正弦稳态电路中最大功率传输
U 2 *
1) 共轭匹配(负载是复阻抗负载):当Z L = Z 时负载可获得最大功率且 P = oc 4R
2) 等模匹配(负载是纯电阻负载):当 R L = Z o
时负载可获得最大功率且 P max o
= I 2 R
8、网络函数(频率特性)
网络函数: H ( j ) U o
U i
H ( j ) (
) ,其中: H ( j ) 幅频特性,( ) 相频特性,
根据频率ω从 0 到∞,取几个特殊点,绘制幅频特性曲线和相频特性曲线。
9、关于串联谐振的参数计算
1) 谐振频率
、 f 0
2) 品质因素Q
3) 通频带 BW 、
f
max
L
10、双口网络参数、具有端接时求响应及功率