电路(第五版)期末复习+习题学习PPT课件
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电路第五版 罗先觉 邱关源 课件(第七章)课件
2
零输入响应：仅由电路初始储能引起的响应。
（输入激励为零） 零状态响应：仅由输入激励引起的响应。 （初始储能为零）
1. RC电路的放电过程：
如右图，已知uc(0-)=U0，S 于t=0时刻闭合，分析t≧0 时uc(t) 、 i(t)的变化规律。 +
i(t)
S uc(t) R
+ uR(t) -
(a)
i ()=12/4=3A
例3：如图(a)零状态电路，S于t=0时刻闭合，作0+图 并求ic(0+)和uL(0+)。 S Us ic
+ uc -
R2 L
S
↓iL
ic(0+) C
Us R1
R2 L
C R1
+ uL -
+ uL(0+) -
(a) 解: ① t<0时，零状态 →uc(0-)=0 iL(0-)=0 ② 由换路定理有：uc(0+)= uc(0-) =0 iL(0+)= iL(0-) =0 作0+图： 零状态电容→零值电压源 →短路线 零状态电感→零值电流源 →开路 ③ 由0+图有：ic(0+)=Us/R1 uL(0+)=uR(0+)=Us
uc(0+)= uc(0-) =8V
② 由换路定理有： iL(0+)= iL(0-) =2A 作0+等效图（图b）
S i 12V + R3 Us
2 R1 + uc (a) + R2 5 ic + iL 12V uL 4 i(0+) Us
R1 +
5
ic(0+) 8V
电路邱关源第五版PPT课件7.1
稳态分析和动态分析的区别 稳态分析和动态 分析和动态分析的区别
稳态 恒定或周期性激励 恒定或周期性激励 换路发生后,达到稳定状态 换路发生后 达到稳定状态 微分方程的特解 微分方程的特解 动态 任意激励 换路发生后的整个过程 微分方程的一般解 微分方程的一般解
动态电路的分析方法
建立微分方程： 建立微分方程：
第七章
重点
一阶电路和二阶电路的时域分析
动态电路方程的建立及初始条件的确定； 初始条件的确定 1. 动态电路方程的建立及初始条件的确定； 一阶、二阶电路的零输入响应 零状态响应和 零输入响应、 2. 一阶、二阶电路的零输入响应、零状态响应和 全响应求解； 全响应求解； 求解 一阶、二阶电路的阶跃响应和冲激响应 阶跃响应和冲激响应。 3. 一阶、二阶电路的阶跃响应和冲激响应。
在动态电路的分析中初始条件是得到确定解答的必需条件??d1????tcictu????d1d100????????tictic01?0dciuc??????t0时刻t0时刻0100??d?d?00ccccuuiiuu??????ciucc2电容的初始条件uc000???当i?为有限值时q0q0uc0uc0换路瞬间若电容电流保持为有限值则电容电压电荷换路前后保持不变
通常认为换路在 时刻进行 通常认为换路在 t =0 时刻进行 0－ 0＋ 换路前 换路前一瞬间 换路后一瞬间 换路后
−
f (0− ) = f (0+ )
f(t)
f (0− ) ≠ f (0+ )
t 0－ 0 0＋
f (0 ) = lim f (t )
t→ 0 t <0
f (0+ ) = lim f (t)
（2）给出0＋等效电路 给出0
电路(第五版)期末复习+习题
6 6 + 4 u' – + 4 u'' –
+ 10V –
4A
2：应用叠加定理求图中电流i。
二、戴维宁（诺顿）定理
1：求i3。
R Req R1 R2 1.33 R1 R2
a i3
c R6
uS uOC R2i uS 2
uS1 uS 2 R2 uS 2 40V R1 R2 R4 R5 R6 Rcd 5 R4 R5 R6
+
5Ω 2A
6V
-
作业:1-5
第2章 电阻电路的等效变换
一、 电阻的星形联接与三角形联接的 等效变换 (—Y 变换)
+ i1 u12 – i2 + 2 R23 u23 3 – R12 – 1 R31 u31 i3 + u12Y – i2Y +
+
i1Y
1–
R1 u31Y
R2
2 u23Y
U1 630o V U 460o V
2
U U1 U 2 630 460 5.19 j 3 2 j 3.46 7.19 j 6.46 9.6441.9o V u(t ) u1 (t ) u2 (t ) 9.64 2cos(314t 41.9o ) V
R5 R1 i R2 R3 R4 uS1_ uS2_ b d
通过Ｒ３的电流为：
uS i3 3.53A R R3 Rcd
2：求I3。
第七章 一阶电路的时域分析
1、初始条件； 2、零输入响应、零状态响应、全响应状态判断 3、三要素法应用。
电容电路初始值求取练习：
+ 10V –
4A
2：应用叠加定理求图中电流i。
二、戴维宁（诺顿）定理
1：求i3。
R Req R1 R2 1.33 R1 R2
a i3
c R6
uS uOC R2i uS 2
uS1 uS 2 R2 uS 2 40V R1 R2 R4 R5 R6 Rcd 5 R4 R5 R6
+
5Ω 2A
6V
-
作业:1-5
第2章 电阻电路的等效变换
一、 电阻的星形联接与三角形联接的 等效变换 (—Y 变换)
+ i1 u12 – i2 + 2 R23 u23 3 – R12 – 1 R31 u31 i3 + u12Y – i2Y +
+
i1Y
1–
R1 u31Y
R2
2 u23Y
U1 630o V U 460o V
2
U U1 U 2 630 460 5.19 j 3 2 j 3.46 7.19 j 6.46 9.6441.9o V u(t ) u1 (t ) u2 (t ) 9.64 2cos(314t 41.9o ) V
R5 R1 i R2 R3 R4 uS1_ uS2_ b d
通过Ｒ３的电流为：
uS i3 3.53A R R3 Rcd
2：求I3。
第七章 一阶电路的时域分析
1、初始条件； 2、零输入响应、零状态响应、全响应状态判断 3、三要素法应用。
电容电路初始值求取练习：
《电路》(第五版)课件
1 2 S
I 2 / US
U L / US
2 4 2 j6
j2 4 2 j6
2I1 (4 j ) I 2 0
2U S I2 4 (j )2 j6
转移电压比
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注意 ①以网络函数中jω的最高次方的次数定义网
网络
返 回
上 页
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激励是电流源，响应是电压
U ( j ) H ( j ) I ( j )
I ( j ) 线性 U ( j )
网络
策动点阻抗
激励是电压源，响应是电流
I ( j ) H ( j ) U ( j )
策动点导纳
转移函数(传递函数)
I1 ( j )
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0 L
2 0 2 0
2 0 2 0 0
例
+ u _ 解
R
L V
C
一接收器的电路参数为：U=10V =5103 rad/s, 调C使电路中的 电流最大，Imax=200mA，测得 电容电压为600V，求R 、 L 、 C 及Q。
10 U R 50 3 I 0 200 10
R
R
R
Z ( ) |Z( )| X ( ) L X( )
( )
/2 o –/2
相频 特性
R o
0
XC( )
0
Z(jω)频响曲线
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Z(jω)频响曲线表明阻抗特性可分三个区域描述： 感性区 容性区 电阻性
ω0 X ( j ) 0 (jω) 0
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I 2 / US
U L / US
2 4 2 j6
j2 4 2 j6
2I1 (4 j ) I 2 0
2U S I2 4 (j )2 j6
转移电压比
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注意 ①以网络函数中jω的最高次方的次数定义网
网络
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激励是电流源，响应是电压
U ( j ) H ( j ) I ( j )
I ( j ) 线性 U ( j )
网络
策动点阻抗
激励是电压源，响应是电流
I ( j ) H ( j ) U ( j )
策动点导纳
转移函数(传递函数)
I1 ( j )
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0 L
2 0 2 0
2 0 2 0 0
例
+ u _ 解
R
L V
C
一接收器的电路参数为：U=10V =5103 rad/s, 调C使电路中的 电流最大，Imax=200mA，测得 电容电压为600V，求R 、 L 、 C 及Q。
10 U R 50 3 I 0 200 10
R
R
R
Z ( ) |Z( )| X ( ) L X( )
( )
/2 o –/2
相频 特性
R o
0
XC( )
0
Z(jω)频响曲线
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Z(jω)频响曲线表明阻抗特性可分三个区域描述： 感性区 容性区 电阻性
ω0 X ( j ) 0 (jω) 0
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电路第五版ppt(邱关源
i
R
u 则欧姆定律写为 u = –R i
-
+
i = –G u
公式和参考方向必须配套使用！ 公式和参考方向必须配套使用！
3. 功率和能量 功率： 功率： R
说明电阻元件 在任何时刻总 是消耗功率的。 是消耗功率的。
i
+
i
u
R
-
p = u i = i2R =u2 / R
关联： 关联：吸收能量
假定发生的电磁过程 都集中在元件内部进行
电路元件按照一定的规则进行连接 电路元件按照一定的规则进行连接
线性 ━非线性 时变 ━ 时不变 分布参数 ━ 集总参数
d << λ
6000km
求开关闭合后的电流i 求开关闭合后的电流 i
R 1
C
∽
R2 R4
Us1 RL
Us2
L
R3
研究的手段
基本定律、定理、 基本定律、定理、原理必须掌握 时域分析法 基本方法 频域分析法
用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向 电流的参考方向。 • 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。
i A B
• 用双下标表示：如 iAB , 电流的参考方向由 指向 。 用双下标表示： 电流的参考方向由A指向 指向B。
A
iAB
B
2. 电压的参考方向 (voltage reference direction)
10BASE-T wall plate
电 池
功能
a b
柎的 的 枱 枞。 枞。
惊电路枞案
2. 电路模型 (circuit model)
10BASE-T wall plate
电 池 导线 电路模型
电路-第五版(邱关源)第十六章ppt课件
③仅研究端口特性时，可以用二端口网络的电路模型 进行研究。
4. 分析方法
①分析前提：讨论初始条件为零的线性无源二端口 网络；
②找出两个端口的电压、电流关系的独立网络方程， 这些方程通过一些参数来表示。
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16.2 二端口的方程和参数
约定 1.讨论范围：
线性 R、L、C、M与线性受控源，
+
•
U 1
•
I2
+
N•
U2
•
I2
将两个端口各施加一电流源，则端口电压可 视为电流源单独作用时产生的电压之和。
即： U U 12 ZZ1211I I 11ZZ1222I I 22 Z 参数方程
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也可由Y 参数方程 II 12 YY121U1U11YY122U2U22 解出 U 1,U 2.
II I • •
•
22
2
++
UUU • • • 1 11
0
YYaa Ya YYcc Yc
++
•
U
•
U 2
2U
• 2
0
Y11UI 11 U20 Ya Yb Y21UI 21 U20 Yb
Y12
I1 U2
U1 0
Yb
Y22
I2 U2
U2 0
Yb
Yc
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例2
求两端口的Y参数。
•
I1
•
I 1 Za
Zc
Z
•
I1
+
•
I2
解
+
•
U1
Zb
+
•
U2
4. 分析方法
①分析前提：讨论初始条件为零的线性无源二端口 网络；
②找出两个端口的电压、电流关系的独立网络方程， 这些方程通过一些参数来表示。
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16.2 二端口的方程和参数
约定 1.讨论范围：
线性 R、L、C、M与线性受控源，
+
•
U 1
•
I2
+
N•
U2
•
I2
将两个端口各施加一电流源，则端口电压可 视为电流源单独作用时产生的电压之和。
即： U U 12 ZZ1211I I 11ZZ1222I I 22 Z 参数方程
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也可由Y 参数方程 II 12 YY121U1U11YY122U2U22 解出 U 1,U 2.
II I • •
•
22
2
++
UUU • • • 1 11
0
YYaa Ya YYcc Yc
++
•
U
•
U 2
2U
• 2
0
Y11UI 11 U20 Ya Yb Y21UI 21 U20 Yb
Y12
I1 U2
U1 0
Yb
Y22
I2 U2
U2 0
Yb
Yc
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例2
求两端口的Y参数。
•
I1
•
I 1 Za
Zc
Z
•
I1
+
•
I2
解
+
•
U1
Zb
+
•
U2
电路课件_第1章(第五版_邱关源_高等教育出版社)
+
+
_
（2） 电压、电流的参考方向关联；
+
u
P uS i
吸收功率，充当负载
_
物理意义： 电场力做功 ， 电源吸收功率。
例
计算图示电路各元件的功率。
R 5
5V
_
i
_
PR Ri 5 1 5W
2
满足：P（发）＝P（吸）
+
10V
uR
+
_ +
解
uR (10 5) 5V
i
§1-3 电功率和能量(power)
一.电功率 电压的定义： 电流的定义：
dW u dq
dq i dt
电功率：
dW u dq u i dt p u i dt dt dt
(Watt，瓦特) (Joule，焦耳)
功率的单位：W (瓦) 能量的单位： J (焦)
二.判断元件是吸收功率还是发出功率
注
具有相同的主要电磁性能的实际电路部件， 在一定条件下可用同一模型表示； 同一实际电路部件在不同的应用条件下，其 模型可以有不同的形式
例
§1-2 电流和电压的参考方向
一、问题的引入
电流方向？
考虑电路中每个电阻的电流方向
5Ω 3Ω
10V
9V
1.2 电压和电流的参考方向
1. 电路基本物理量的实际方向 物理中对基本物理量规定的方向 物理量 电流 I 实 际 方 向 正电荷运动的方向 高电位 低电位 (电位降低的方向) 低电位 高电位 (电位升高的方向) 单 位 kA 、A、mA、 μA kV 、V、mV、 μV kV 、V、mV、 μV
5电路第五版-邱关源--课件--第五章 含有运算放大器的电阻电路
5.3 含有理想运算放大器的电路分析
1. 分析方法
①根据理想运放的性质，抓住以下两条规则： （a）倒向端和非倒向端的输入电流均为零 [ “虚断（路）”]； （b）对于公共端（地），倒向输入端的电压与 非倒向输入端的电压相等 [ “虚短（路）”]。
②合理地运用这两条规则，并与结点电压法相结合。
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R3 R2 R3
+
(1
i1= if
+ u_o
i1
ui1 u R1
u uo Rf
u
u
ui2
R3 R2 R3
Rf R1
)
ui1
Rf R1
当 R1 R2 , Rf R3
u0
(ui2
ui1 )
Rf R1
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例1 求输出电压uo
2R i2
解
倒向比例电路
4 uo
i1 + 4V _
+
u2 R1R2R2u1
电 u_1 R2 路
RL _u2 R1
_
+
+
+
+
u2 R1R2R2u1
u_1 R2
RL _u2
可见，加入跟随器后，隔离了前后两级电路的 相互影响。
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④ 减法运算
if Rf
u-=u+ i-=i+=0
ui1 i1 R1 ui2
R2 R3
解得：
u0 ui2
iu- _ u+ +
z不超过10V,同时要求每一个电阻的功率不超过 0.5W，确定各电阻的值。
R
解
uy
R
R uz
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b
11
2 22
11/2 11 11/3
a
22/3
b
二、两种实际电源模型的等效转换
1：
5A
3
I
+
15v_
7
_
2A
4
8v
+
2：
7 I
7
I=0.5A
5 10V 10V 6A
+ 5 U_
2A
6A
+ U_ 5∥5
U=20V
3： 化简如图所示电路，并计算电流i。
_ 12V+
4A
10
i
10 +
5
_20V
_ 7V +
第3章ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电阻电路的一般分析
熟练掌握电路方程的列写方法： 支路电流法 回路（网孔）电流法 结点电压法
一、支路电流法 根据KCL对（n-1）个独立结点列写电流方程；
1：
选取[b-（n-1）]个独立回路，指定回路的绕行方向，列
i1+i6=i2出用支路电流表示的KVRL方6 程i。6 us6 _
13
3R
三个阻值为30Ω的电阻接成△型电路，等效变换成Y形后的电阻RY= 。
应用举例：
1k
1k 1k
E
1k R
3 5R Req 5 3R
1/3k 1/3k
1/3k
E
1k
R
1k
3k R
E 3k 3k
isc 1mA
6K 2K
3K 1K
a
2K
2K
4K
第一章 电路模型和电路定律
功率的计算和判断：
+
u, i 关联参考方向
i p = ui 表示元件吸收的功率
u
P>0 吸收正功率 (吸收)
P<0 吸收负功率 (发出)
–
u, i 非关联参考方向
+
i p = ui 表示元件发出的功率
u
P>0 发出正功率 (发出)
P<0 发出负功率 (吸收)
–
1： U1=10V， U2=5V。 分别求电源、电阻的功率。
2：求图所示电路中受控电流源提供的功率P 。
6 0.2I1 I1
解得
I1 =5 A
U 3I1 15V P U 0.8I1 60W
第2章 电阻电路的等效变换
一、 电阻的星形联接与三角形联接的
等效变换 (—Y 变换)
+ i1 u12 R12
– 1
u31 R31
– i2
Rs
n:1
+ +
+
U
_
U1
_
U_ 2
RL
图示电路中，已知u(t)=100cosωt(V)，Rs=90kΩ，当RL=100Ω 时可获得最大功率。求此时u1,u2。
Rs
n:1
+ +
+
U
_
U1
_
+
U_ 2
RL
U
_
Rs
+
U1
n2 RL
_
RS n2RL
n 30
u1
1 2
i3 +
2 +
R23 u23
3 –
+ i1Y 1 –
u12Y
– i2Y R2 2
+
R1
u31Y
u23Y
R3 i3Y +
3–
形电阻=
Y形电阻两两乘积之和 Y 形不相邻电阻
Y
形电阻=
形相邻电阻的乘积 形电阻之和
若三个电阻相等(对称)，则有
3R R 3R
R R
R = 3RY ( 外大内小 )
I1ISUSR2_2
I2
+
R5 回路电流方程式的列写。 * 引入电流源的端电压变量
* * 设定三路回路电流，规定绕行方向，列回路方程
(R1+R2)I1-R2I2=US1+US2+Ui
-R2I1+(R2+R4+R5)I2-R4I3=-US2 -R4I2+(R3+R4)I3=-Ui
* * *增加回路电流和电流源电流的关系方程
一、叠加定理
6
+
+
1. 求图中电压u。10V–
4 u –
4A
解: (1) 10V电压源单独作用，4A电流源开路 u'=4V
(2) 4A电流源单独作用，10V电压源短路
u"= -42.4= -9.6V
+ 10V
–
共同作用：u=u'+u"= 4+(- 9.6)= - 5.6V
6
6
+
4 u' –
i2=i3+i4
1
i4=i5+i6
i1R1+i2R2+i3R3+us3=0
i4R4+i5R5－us3－i3R3=0
R2 ③2 R4
3
i2 i3 R1 ①
R3 i4
② R5
i5
i1
u_s3
i6R6+i2R2+i4R4－us6=0
二、网孔电流法、回路电流法
R3
+ US1_
R1
_ Ui + I3 R4
-)
0-等效电路
（换路前的稳态）
求 iC(0+) (1) 由0-电路求 uC(0-)
ic(0+)
+ i 10k
+
uC(0-)=10V*40K/（10K+40K）=8V
8V
iC(0-)=0
- 10V
iC -
+
4 u''
4A
–
二、戴维宁（诺顿）定理
Uoc=u1 u1=R(I0+βu1) Uoc=RI0/1-βR
i
+
βu1
+
R u1
u
_
_
u=u1 u1=R(i+βu1) u=Ri/1-βR Req=R/1-βR
三、最大功率
二 已知U=10V，R=10Ω，R1=8Ω, R2=2Ω，R3=1.4Ω，求负载 RL为多大时能产生最大功率，此最大功率为多少？
u(t)
50 cos t
u2
1 n
u1(t)
5 cost
3
第七章 一阶电路的时域分析
1、初始条件； 2、零输入响应、零状态响应、全响应状态判断 3、三要素法应用。
电容电路初始值求取练习：
例： + i 10k
+
- 10V
40k
S iC
uC
-
+ 10k
40k
- 10V
ic(0-)
+
uCc(0-
IS=I1-I3
用网孔电流法求图所示电路中的电压U。
5
I1 _ 2U +
+
5 U
_
10
+ I2
_ 20V
5
10
I3
2A
(5+5+10)I1-10I2-5I3=-20-2U -10I1+(10+10+5)I2-10I3=20
I3=2 增补方程 5I2=U
第四章 电路定理
1、 叠加定理 2、 戴维宁（诺顿）定理 3、 最大功率传输定理
I 5
I=UR/5=(U1–U2)/5=(10–5)/5=1 A
+ UR –
U1
U2
PR吸= URI = 51 = 5 W PU1发= U1I = 101 = 10 W PU2吸= U2I = 51 = 5 W
P发= 10 W， P吸= 5+5=10 W P发=P吸 (功率守恒)
2：求图所示电路中受控电流源提供的功率P 。
U oc
R2 U R1 R2
2V
R1 R3 R R2
Req R1 R2 R3 3
正弦稳态电路如图所示，已知Zi=（4-j3）Ω，若负载ZL可调， 则当ZL= 时，ZL可获得最大功率。
图示电路中，已知u(t)=100cosωt(V)，Rs=90kΩ，当RL=100Ω 时可获得最大功率。求此时u1,u2及电源发出的功率。