五版_复习详解.ppt

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第一章,例,求图示电路中各方框所代表的元件消耗或产生的功率。

已知：

U1=1V,U2=-3V,U3=8V,U4=-4V,U5=7V,U6=-3VI1=2A,I2=1A,I3=-1A,解,注,对一完整的电路，发出的功率消耗的功率,第二章,特例：

若三个电阻相等（对称），则有,R=3RY,注意,等效对外部（端钮以外）有效，对内不成立。

等效电路与外部电路无关。

外大内小,用于简化电路,由电压源变换为电流源：

由电流源变换为电压源：

等效是对外部电路等效，对内部电路是不等效的。

注意,开路的电流源可以有电流流过并联电导Gi。

电流源短路时,并联电导Gi中无电流。

电压源短路时，电阻中Ri有电流；,开路的电压源中无电流流过Ri；,理想电压源与理想电流源不能相互转换。

表现在,利用电源转换简化电路计算。

例1.,I=0.5A,U=20V,例2.,U=?

例3.,把电路转换成一个电压源和一个电阻的串连。

例4.,例5.,注:

受控源和独立源一样可以进行电源转换；转换过程中注意不要丢失控制量。

求电流i1,六、输入电阻,1.定义,2.计算方法,如果一端口内部仅含电阻，则应用电阻的串、并联和Y变换等方法求它的等效电阻；,对含有受控源和电阻的两端电路，用电压、电流法求输入电阻，即在端口加电压源，求得电流，或在端口加电流源，求得电压，得其比值。

例1.,计算下例一端口电路的输入电阻,有源网络先把独立源置零：

电压源短路；电流源断路，再求输入电阻,无源电阻网络,例4.,求Rab和Rcd,6,第三章,3.3、支路电流法（branchcurrentmethod）,对于有n个节点、b条支路的电路，要求解支路电流,未知量共有b个。

只要列出b个独立的电路方程，便可以求解这b个变量。

以各支路电流为未知量列写电路方程分析电路的方法,独立方程的列写,从电路的n个结点中任意选择n-1个结点列写KCL方程,选择基本回路列写b-（n-1）个KVL方程,例,1,3,2,有6个支路电流，需列写6个方程。

KCL方程:

n-1=?

取网孔为基本回路，沿顺时针方向绕行列KVL写方程:

结合元件特性消去支路电压得：

回路1,回路2,回路3,总结:

支路电流法的一般步骤：

标定各支路电流（电压）的参考方向；,选定（n1）个节点，列写其KCL方程；,选定b（n1）个独立回路，列写其KVL方程；（元件特性代入）,求解上述方程，得到b个支路电流；,进一步计算支路电压和进行其它分析。

支路电流法的特点：

支路法列写的是KCL和KVL方程，所以方程列写方便、直观，但方程数较多，宜于在支路数不多的情况下使用。

例1.,节点a：

I1I2+I3=0,

（1）n1=1个KCL方程：

求各支路电流及电压源各自发出的功率。

解：

（2）b（n1）=2个KVL方程：

11I2+7I3=6,7I111I2=70-6=64,例2.,节点a：

I1I2+I3=0,

（1）n1=1个KCL方程：

列写支路电流方程.（电路中含有理想电流源）,解1.,

（2）b（n1）=2个KVL方程：

11I2+7I3=U,7I111I2=70-U,增补方程：

I2=6A,+U_,由于I2已知，故只列写两个方程,节点a：

I1+I3=6,避开电流源支路取回路：

7I17I3=70,例3.,I1I2+I3=0,列写支路电流方程.（电路中含有受控源）,解:

11I2+7I3=5U,7I111I2=70-5U,增补方程：

U=7I3,有受控源的电路，方程列写分两步：

（1）先将受控源看作独立源列方程；

（2）将控制量用未知量表示，并代入

（1）中所列的方程，消去中间变量。

3.6、结点电压法（nodevoltagemethod）,选结点电压为未知量，则KVL自动满足。

各支路电流、电压可视为结点电压的线性组合，求出结点电压后，便可方便地得到各支路电压、电流。

基本思想：

以结点电压为未知量列写电路方程分析电路的方法。

适用于结点较少的电路。

列写的方程：

结点电压法列写的是结点上的KCL方程，独立方程数为：

与支路电流法相比，方程数减少b-（n-1）个。

任意选择参考点：

其它结点与参考点的电压差即是结点电压（位），方向为从独立结点指向参考结点。

（uA-uB）+uB-uA=0,KVL自动满足,说明：

实例,选定参考结点，标明其余n-1个独立结点的电压,列KCL方程：

iR出=iS入,i1+i2=iS1+iS2,-i2+i4+i3=0,把支路电流用结点电压表示：

-i3+i5=iS2,整理，得：

令Gk=1/Rk，k=1,2,3,4,5,上式简记为：

G11un1+G12un2G13un3=iSn1,G21un1+G22un2G23un3=iSn2,G31un1+G32un2G33un3=iSn3,标准形式的结点电压方程,等效电流源,说明,G11=G1+G2结点1的自电导，等于接在结点1上所有支路的电导之和。

G22=G2+G3+G4结点2的自电导，等于接在结点2上所有支路的电导之和。

G12=G21=-G2结点1与结点2之间的互电导，等于接在结点1与结点2之间的所有支路的电导之和，为负值。

自电导总为正，互电导总为负。

G33=G3+G5结点3的自电导，等于接在结点3上所有支路的电导之和。

G23=G32=-G3结点2与结点3之间的互电导，等于接在结点1与结点2之间的所有支路的电导之和，为负值。

iSn2=-iS2uS/R5流入结点2的电流源电流的代数和。

iSn1=iS1+iS2流入结点1的电流源电流的代数和。

流入结点取正号，流出取负号。

由结点电压方程求得各结点电压后即可求得各支路电压，各支路电流可用结点电压表示：

一般情况,其中：

Gii：

自电导，等于接在结点i上所有支路的电导之和（包括电压源与电阻串联支路）。

总为正。

当电路不含受控源时，系数矩阵为对称阵。

iSni：

流入结点i的所有电流源电流的代数和（包括由电压源与电阻串联支路等效的电流源）。

Gij=Gji：

互电导，等于接在结点i与结点j之间的所支路的电导之和，总为负。

结点法的一般步骤：

选定参考结点，标定n-1个独立结点；,对n-1个独立结点，以结点电压为未知量，列写其KCL方程；,求解上述方程，得到n-1个结点电压；,其它分析。

求各支路电流（用结点电压表示）；,试列写电路的节点电压方程。

（G1+G2+GS）U1-G1U2GsU3=USGS,-G1U1+（G1+G3+G4）U2-G4U3=0,GSU1-G4U2+（G4+G5+GS）U3=USGS,例,无伴电压源支路的处理,以电压源电流为变量，增补结点电压与电压源间的关系,（G1+G2）U1-G1U2=I,-G1U1+（G1+G3+G4）U2-G4U3=0,-G4U2+（G4+G5）U3=I,U1-U3=US,看成电流源,增补方程：

选择合适的参考点,U1=US,-G1U1+（G1+G3+G4）U2-G3U3=0,-G2U1-G3U2+（G2+G3+G5）U3=0,受控电源支路的处理,对含有受控电源支路的电路，可先把受控源看作独立电源按上述方法列方程，再将控制量用结点电压表示,先把受控源当作独立源列方程；,

（2）用结点电压表示控制量。

列写电路的结点电压方程。

例,设参考点，把受控源当作独立源列方程；,

（2）用结点电压表示控制量。

列写电路的结点电压方程。

例,解：

例,列写电路的结点电压方程。

注：

与电流源串接的电阻不参与列方程,增补方程：

U=Un3,例,求U和I。

解1：

应用结点法。

解得：

解2,应用回路法。

解得：

第四章,1.戴维宁定理,任何一个线性含源一端口网络，对外电路来说，总可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换；此电压源的电压等于外电路断开时端口处的开路电压uoc，而电阻等于一端口的输入电阻（或等效电阻Req）。

3.定理的应用,

（1）开路电压Uoc的计算,等效电阻为将一端口网络内部独立电源全部置零（电压源短路，电流源开路）后，所得无源一端口网络的输入电阻。

常用下列方法计算：

（2）等效电阻的计算,戴维宁等效电路中电压源电压等于将外电路断开时的开路电压Uoc，电压源方向与所求开路电压方向有关。

计算Uoc的方法视电路形式选择前面学过的任意方法，使易于计算。

（1）外电路可以是任意的线性或非线性电路，外电路发生改变时，含源一端口网络的等效电路不变（伏-安特性等效）。

（2）当一端口内部含有受控源时，控制电路与受控源必须包含在被化简的同一部分电路中。

注：

例1.,计算Rx分别为1.2、5.2时的I；,解,保留Rx支路，将其余一端口网络化为戴维宁等效电路：

（1）求开路电压,Uoc=U1+U2=-104/（4+6）+106/（4+6）=-4+6=2V,

（2）求等效电阻Req,Req=4/6+6/4=4.8,（3）Rx=1.2时，,I=Uoc/（Req+Rx）=0.333A,Rx=5.2时，,I=Uoc/（Req+Rx）=0.2A,求U0。

例2.,解,

（1）求开路电压Uoc,Uoc=6I+3I,I=9/9=1A,Uoc=9V,

（2）求等效电阻Req,方法1：

加压求流,U0=6I+3I=9I,I=I06/（6+3）=（2/3）I0,U0=9（2/3）I0=6I0,Req=U0/I0=6,方法2：

开路电压、短路电流,（Uoc=9V）,6I1+3I=9,I=-6I/3=-2I,I=0,Isc=I1=9/6=1.5A,Req=Uoc/Isc=9/1.5=6,独立源置零,独立源保留,已知开关S,例4.,求开关S打向3，电压U等于多少,解,4.4最大功率传输定理,一个含源线性一端口电路，当所接负载不同时，一端口电路传输给负载的功率就不同，讨论负载为何值时能从电路获取最大功率，及最大功率的值是多少的问题是有工程意义的。

最大功率匹配条件,对P求导：

例,RL为何值时其上获得最大功率，并求最大功率。

（1）求开路电压Uoc,

（2）求等效电阻Req,（3）由最大功率传输定理得:

时其上可获得最大功率,注,

（1）最大功率传输定理用于一端口电路给定,负载电阻可调的情况;,

（2）一端口等效电阻消耗的功率一般并不等于端口内部消耗的功率,因此当负载获取最大功率时,电路的传输效率并不一定是50%;,（3）计算最大功率问题结合应用戴维宁定理或诺顿定理最方便.,第五章,5-4两个运放,第6、7章,换路时电容上的电压，电感上的电流不能跃变,3换路定律,由于物体所具有的能量不能跃变，因此，在换路瞬间储能元件的能量也不能跃变即,uC，iL不能跃变,t=0:

表示换路时刻（计时起点）；t=0-:

表示换路前的终了瞬间；t=0+:

表示换路后的初始瞬间,换路定律：

先由t=0-的电路求出uC（0）、iL（0）；根据换路定律，求出独立变量初始值uC（0+）和iL（0+）；将电容用电压源代替，其值为uC（0+），将电感用电流源代替，其值为iL（0+），画出0+时刻等效电路图;根据0+时刻等效电路图，用线性稳态电路的分析方法求出所需要的非独立变量初始值,确定初始值的方法：

t=0时将开关K闭合，t0时电路已达稳态，试求各元件电流、电压初始值,t0时电路已达稳态，电容相当于开路,例1,解,t=0+的等效电路如下图（b）所示,0+时刻等效电路,t=0时闭合开关，试求开关转换前和转换后瞬间的电感电流和电感电压。

开关闭合前电路稳态，电感相当于短路,例2,解,t=0时闭合开关，0+时刻等效电路如下图（b）所示,0+时刻等效电路,所以:

动态过程时间（暂态时间）的确定,理论上认为、电路达稳态.,工程上认为、电容放电基本结束。

随时间而衰减,三要素法分析一阶电路,一阶电路的数学模型是一阶微分方程：

令t=0+,其解答一般形式为：

分析一阶电路问题转为求解电路的三个要素的问题,用0+等效电路求解,用t的稳态电路求解,直流激励时：

三要素,解,例2,t=0时,开关闭合，求t0后的iL、i1、i2,解,三要素为：

应用三要素公式,三要素为：

例3,已知：

t=0时开关由12，求换路后的uC（t）。

解,三要素为：

例4,