1电路及其分析方法
电工电子技术知识点
《电工电子技术》复习要点第一章电路分析方法一、学习内容1.电路的基本组成及模型；2.电路元件的定义约束及连接约束；3.理解理想电压源和理想电流源的概念及特点；4.基尔霍夫电流和电压定律及应用两定律分析复杂电路的方法和技能；5.支路电流法与结点电压法；6叠加定律和戴维南定理分析电路的步骤和适用场合及应用它们对电路进行分析和计算。
二、学习目的1.了解电路的基本组成及各部分的作用，了解电气设备额定值及电路工作状态；2.理解电路模型的基本概念；3.掌握理想电路元件与实际元器件的区别；4.理解理想电压源和理想电流源的概念及特点；5.理解电源模型与实践电源的对应关系，熟练掌握电源模型之间的等效互换方法；6.掌握电能与电功率概念；7.理解基尔霍夫电流和电压定律的内容，熟练掌握应用两定律分析复杂电路的方法和技能；8.掌握电压、电流参考方向在电路分析中的重要性以及与电压、电流实际方向的联系；9.掌握支路电流法与结点电压法，掌握应用这两种方法分析电路的方法和技能；10.了解叠加定律和戴维南定理分析电路的步骤和适用场合，并能应用它们对电路进行分析和计算。
三、自我测试一) 单选题(在每小题列出四个备选答案中只有一个答案是符合题目要求的，请将其代码涂在答题卡上。
)1. 为电流的实际方向。
( )A.正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方向B.正电荷运动的相反方向或负电荷运动的相反方向C.正电荷运动的相反方向或负电荷运动的方向D.正电荷运动的方向或负电荷运动的方向2.若某个元件对外只有两个联接端钮，这样的元件称为端元件。
（）A.一B.二C.三D.四3.实际电路的电路模型是由相互联结而成，它是组成电路模型的。
( )A.理想电路元件，必要元件B.最小单元必要元件C.理想电路元件，最小单元D.必要元件，最小单元4.在分析计算电路时，常可选定某一方向作为其。
( )A.任意，实际方向B.任意，参考方向C.固定，实际方向D.固定，参考方向2．简述题5.实际电气设备包括和两个部分。
电路1
电 池 导线
Rs Us
RL
1.1 电路和电路模型
几种基本的理想电路元件：
1、电阻元件：表示消耗电能的元件。 R（欧姆） 2、电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件。 L（亨利） 3、电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件。
C（法拉）
4、理想电压源和理想电流源：表示将其它形式的能量转变成电能的元件。
1.2 电流和电压的参考方向
电压的参考方向： 复杂电路或交变电路中，两点间电压的实际方向往往不易判别，给实 际电路问题的分析计算带来困难。 通常指定正极（高电位）指向负极（低电位）的方向为电压的参考方向。 参考方向（极性） 参考方向（极性）
+ A +
i
元件
B -
+ A -
i
元件
B +
实际方向（极性）
0 (c)
时变电压源的伏安特性
-
b (a)
路
t0 t0 t t
单位：J
(焦) (Joule，焦耳)
若一个二端元件在关联参考方向下，对所有的时刻t有：
w(t ) p( )d 0 则此二端元件称为无源元件，否则为有源元件。
t0
t
1.3 电功率和能量
3、电路吸收或发出功率的判断：
在关联参考方向和非关联参考方向下，功率计算表达式 p(t)=u(t) i(t) 是不同的。 u, i 取关联参考方向
+
u
-
G =1/R，称为电导，单位：S (Siemens) 。
1.5 电阻元件
b. 电压、电流在非关联参考方向下： i R u –R i i –G u u + -
注意
① 欧姆定律只适用于线性电阻( R 为常数）； ② 如电阻上的电压与电流参考方向非关联，公式中应冠以负号， 公式 和参考方向必须配套使用；
第二章 电路的分析方法
电路分析基础
回路电流法求解电路的步骤
选取自然网孔作为独立回路,在网孔中标出各回路电流
的参考方向,同时作为回路的绕行方向; 支路上的互阻压降由相邻回路电流而定;
建立各网孔的KVL方程,注意自电阻压降恒为正,公共 联立求解方程式组,求出各假想回路电流. .
它们与回路电流之间的关系,求出各支路电流.
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电路分析基础
思考 练习
用结点电压法求解下图所示电路,与回路电流法相比较, 能得出什么结论? US3 R I A+ - 3 3 B
IS1 I1
R1
I4
R4
I5
R5
I2
R2
IS2
此电路结点n=3,用 结点电压法求解此电 路时,只需列出3-1=2 个独立的结点电压方 程式:
U S3 1 1 1 1 ( + + )V A V B = I S1 + R1 R 3 R 4 R3 R3 ( U 1 1 1 1 + + )V B V A = I S2 S3 R 2 R3 R5 R3 R3
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电路分析基础
结点电压法应用举例
用结点电压法求解结点n=2的复杂电路时,显然只需 列写出2-1=1个结点电压方程式,即: US
例
① I2 R2 + US2 _ I3 R3 I4 R4
-
V1 =
∑R ∑
S
I1 R1 + US1 _
1 R
+
US4
此式称弥尔曼 定理.是结点 电压法的特例
直接应用弥尔曼定理求V1
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电路分析基础
第1节 支路电流法
定义
以支路电流为未知量,根据基尔霍夫两定律列出必 要的电路方程,进而求解客观存在的各支路电流的方 法,称支路电流法 支路电流法.
一阶线性电路暂态分析的三要素法
t
当t= 时，iL=36.8%I0 。
U i (1 e ) R
t
零状态响应曲线
i U R 0.632U/R
时间常数 =L/R 0
i I 0e 零输入响应曲线 i
I0 0.368I0 i
t
i
t
0
时间常数 =L/R
t
当t=时，uC=63.2%U。
当t= 时，uC=36.8%U0 。
全响应 = 零输入响应 + 零状态响应
uC U 0
t e RC
U
t (1 e RC
)
(t 0)
【结论1】 全响应 = 零输入响应 + 零状态响应
零输入响应 零状态响应
全响应
uC U 0
t e RC
t U ( 1 e RC
t U )e RC
) (t 0)
y(t ) y(0 )e
t
二、零输入响应
放电过程 2 t 0 R S + uR– 换路前电路已处于稳态 1 + + uC U iC – uC (0 ) U
1. RC 电路零输入响应
c
uC , 电容C 经电阻R 放电 (0 ) U t =0时开关S 1
列 KVL方程：
－
C
uL
—
uC(0+)=0 iL (0+) =0
电容元件短路。 电感元件开路
t=0-
则：画出t=0+时的等效电路
第一章 电路及其分析方法 由t=0+的等效电阻电路 求出各独立初始值 +
—
R1
电路分析网孔分析法和节点分析
电路分析网孔分析法和节点分析电路分析是电路理论和实际电路设计中的重要部分。
在电路分析中，有两种主要的方法，即网孔分析法和节点分析法。
本文将详细介绍这两种方法，并从理论和实践两个层面对这两种方法进行比较和对比。
首先，我们来看网孔分析法。
网孔分析法是通过将电路划分为若干个网孔来进行分析的方法。
网孔是由电路元件组成的闭合路径。
在网孔分析法中，我们可以根据基尔霍夫定律和欧姆定律，得到各个网孔中的电流和电压之间的关系。
通过解这些方程，我们可以得到电路中各个元件的电流和电压。
相对而言，网孔分析法适用于复杂的电路，因为通过合理划分网孔，可以降低计算复杂度。
其次，我们来看节点分析法。
节点分析法是通过将电路划分为若干个节点来进行分析的方法。
节点是电路中的交叉点或连接点。
在节点分析法中，我们可以根据基尔霍夫定律和欧姆定律，得到各个节点的电流和电压之间的关系。
通过解这些方程，我们可以得到电路中各个元件的电流和电压。
相对而言，节点分析法适用于简单的电路，因为节点分析法只需要解线性方程组，计算较为简单。
接下来，我们比较和对比这两种分析方法。
首先，网孔分析法和节点分析法都是基于基尔霍夫定律和欧姆定律进行分析的。
这两个定律是电路分析的基础，无论是网孔分析法还是节点分析法，都离不开这两个定律。
其次，网孔分析法和节点分析法在计算复杂度上有所不同。
网孔分析法需要对每个网孔进行分析和计算，所以在实际应用中可能需要解较多的方程，计算复杂度较高。
而节点分析法只需要解线性方程组，所以计算复杂度相对较低。
因此，网孔分析法适用于复杂的电路，而节点分析法适用于简单的电路。
最后，网孔分析法和节点分析法在电路分析结果的表示上有所不同。
在网孔分析法中，我们通常会得到各个网孔中的电流值，而在节点分析法中，我们通常会得到各个节点的电压值。
所以，在实际应用中，我们可以根据需要选择不同的方法，以得到更加直观和实用的分析结果。
综上所述，网孔分析法和节点分析法都是重要的电路分析方法，在不同的场景下，可以选择不同的方法进行电路分析。
电路的分析方法
WXH
例题 求图示电路的电流I。
I
I
电阻的串并联等效变换
WXH
R1
R5
R3
R1
R5
R3
E R2
E
R4
R2
R4
9
2020年3月26日星期四
WXH
例题 求图示电路的电流I。
I
I
电阻的串并联等效变换
WXH
R1
R5
R3
R1
R5
R3
E
E
R2
R4
R2
R4
10
2020年3月26日星期四
§2-2 电阻的星形联接和三角形联接的等效变换
R12
R1
R2
R1R 2 R3
R 23
R2
R3
R 2R 3 R1
R 31
R3
R1
R 3R1 R2
12
2020年3月26日星期四
WXH
△→ Y
电阻的星形联接和三角形联接的等效变换
WXH
R1
R12
R12R 31 R 23 R31
R2
R12
R12R 23 R 23 R31
R3
R12
R 23R 31 R 23 R31
6
解：（1）求开路电压
等效电路
UOC=4×2－18=－10V I= -1A
（2）求等效电阻R0
R0= 4
也可以用电源等效变 换法求得。
（3）画出等效电路
44
2020年3月26日星期四
戴维宁定理与诺顿定理
WXH
WXH
例题： 电路如图所示，试求电路I。
4 18V +
I 2A 6
电工与电子技术知识点
《电工与电子技术基础》教材复习知识要点第一章：直流电路及其分析方法复习要点基本概念：电路的组成和作用；理解和掌握电路中电流、电压和电动势、电功率和电能的物理意义；理解电压和电动势、电流参考方向的意义；理解和掌握基本电路元件电阻、电感、电容的伏－安特性，以及电压源（包括恒压源）、电流源（包括恒流源）的外特性；理解电路（电源）的三种工作状态和特点；理解电器设备（元件）额定值的概念和三种工作状态；理解电位的概念，理解电位与电压的关系。
基本定律和定理：熟练掌握基尔霍夫电流、电压定律和欧姆定理及其应用，特别强调Σ I=0和Σ U=0时两套正负号的意义，以及欧姆定理中正负号的意义。
分析依据和方法：理解电阻的串、并联，掌握混联电阻电路等效电阻的求解方法，以及分流、分压公式的熟练应用；掌握电路中电路元件的负载、电源的判断方法，掌握电路的功率平衡分析；掌握用支路电流法、叠加原理、戴维宁定理和电源等效变换等方法分析、计算电路；掌握电路中各点的电位的计算。
基本公式：欧姆定理和全欧姆定理Rr E I R U I +==0, 电阻的串、并联等效电阻212121,R R R R R R R R +=+=并串 KCL 、KVL 定律0)(,0)(=∑=∑u U i I分流、分压公式U R R R U U R R R U I R R R I I R R R I 2122211*********,;,+=+=+=+= 一段电路的电功率b a ab I U P ⨯=电阻上的电功率R U R I I U P 22=⨯=⨯= 电能t P W ⨯=难点：一段电路电压的计算和负载开路（空载）电压计算，注意两者的区别。
常用填空题类型：1.电路的基本组成有电源、负载、中间环节三个部分。
2.20Ω的电阻与80Ω电阻相串联时的等效电阻为 100 Ω，相并联时的等效电阻为 16 Ω。
3.戴维南定理指出：任何一个有源二端线性网络都可以用一个等效的 电压 源来表示。
电路分析第1章
第1章 电路的基本概念和定律
练习与思考
1.1-1 结合自己所熟悉的一种家用电器， 谈谈对电路功能的 理解，并举出建立该电器设备的电路模型所需要的理想电路元 件种类。 1.1-2 实验室用的一种滑动式可变电阻器，是将铜线绕在圆 形骨架上，要建立它的电路模型只用理想电感元件行吗? 严格 地讲应该用哪几种理想电路元件?
1.1.1 电路及其功能 电路及其功能 电路是由电路元(器)件按一定要求连接而成，为电流的流 通提供闭合路径的集合体，复杂的电路也常称为网络。 实际应用中的电路种类繁多，用途各异，但按其功能可概 括为两个方面：一是对能量的传送、 转换与分配； 电力系统 中的输电电路就是典型实例。其二是完成电信号的产生、传输、 处理及应用； 手机、 电视机电路是这方面的典型实例。
q I= t
(1 - 2)
第1章 电路的基本概念和定律 虽然规定了电流的实际方向，但在电路问题中，特别是电 路比较复杂时，电流的实际方向往往难以确定，尤其是交流电 路中， 电流的方向随时间变化， 根本无法确定它的实际方向。 为此引入参考方向这一概念。 参考方向可以任意设定， 在电路 中用箭头表示，并且规定，如果电流的参考方向与实际方向一 致， 电流为正值； 反之， 电流为负值， 如图1.2所示。 这样就 可以把电流看成一个代数量了， 它既可以为正， 也可以为负。 由此看来，设定的参考方向是确定电流为正的标准， 因此参考 方向也称为正方向。除了用箭头表示电流的参考方向外，也可 用双下标表示，如Iab 就表示电流的参考方向是从a点指向b点。 当参考方向改变时有Iab=-Iba 。不设定参考方向而谈电流的正负 是没有意义的。
第1章 电路的基本概念和定律
电电电电
a
电电电电 元元
b a