最新完美版国网考试复习资料电路知识点总结12页吉老师.docx

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6、受控电源：

受控电源也是一种电源，但其源电压或源电流并不独立存在，而是受电路中另一处的电压或电流控制，这类电源称为受控电源。

在求解含有受控电源的电路时，可以把受控电源当作独立电源处理。

独立电源是电路的“输入”（信号或能量）。

受控电源反映的是电路中某处的电压或电流能够控制另一处的电压或电流的现象，或表示电路中的耦合关系。

晶体管、电子管、运算放大器的电路模型中要用到受控电源。

7、基尔霍夫定律（1845年）分为电流定律和电压定律

第二章电阻电路的等效变换

一、各种电路类型

（1）线性电路：

由线性无源元件、线性受控源和独立电源组成的电路，称为线性电路。

（2）电阻电路：

如果构成电路的线性无源元件均为线性电阻，电路则称为线性电阻性电路（简称电阻电路）。

（3）直流电路：

当电路中的独立电源都是直流电源时，这类电路称为直流电路。

电感在直流电路中相当于短路，电容在直流电路中相当于开路。

二、等效变换

（1）等效的条件：

如果两个一端口网络的伏安特性完全相同，则这两个一端口网络等效。

（2）等效变换的特点：

对外等效。

电压源并联和电流源串联需满足基尔霍夫定律。

（3）两种电源电路模型进行等效变换的方法步骤：

（A）画出对应的电源电路模型，注意参考方向（B）确定电阻值（C）根据公式确定电源电路模型中独立源的源电压、源电流。

三、输入电阻：

输入电阻不是一种电阻，而是一种数学关系。

它是无源一端口（不含任何独立源，只含有电阻、受控源的一端口）端口电压与端口电流的比例。

（1）求解一端口的输入电阻的方法说明：

一端口的输入电阻也就是一端口的等效电阻，但两者的含义有区别。

求一端口等效电阻的一般方法称为外加电压源、电流源法，即在端口加一独立电源（电压源、电流源均可），然后求出端口电压与端口电流的比例。

也就是说在求解一端口的输入电阻时，端口处是接有独立电源的。

（2）求解一端口的输入电阻的方法步骤

首先应用基尔霍夫定律对无源一端口中的某一节点或某一回路列KCL方程或KVL方程（选择节点、回路列方程时，要使不是端口电压、端口电流的其它电压、电流尽可能的少），然后将所列方程中的不是端口电压、端口电流的其它电压、电流转化为端口电压、端口电流（有时需要多次转化），最后整理方程求出端口电压与端口电流的比例，这一比例既是一端口的输入电阻。

（列方程、找比例）

第三章电阻电路的一般分析

KCL和KVL的独立方程数

（A）KCL的独立方程数：

对具有n个节点的电路，在任意（n-1）个节点上可以得出（n-1）个独立的KCL方程。

（B）KVL的独立方程数：

利用“树”的概念确定独立回路组，对具有n个节点b条支路的电路，可以得出（b-n+1）个独立的KVL方程。

一、电路的求解

（1）树的定义：

一个连通图G的树T包含G的全部节点和部分支路，而树T本身是连通的且不包含回路。

（2）电路的网孔是一组最简单的独立回路。

（3）2b法：

对于一个具有n个节点b条支路的电路，如以支路电压、支路电流为变量，则未知量为2b个，这就需要列2b个独立方程，其中VCR方程b个,KCL方程（n-1）个,KVL方程（b-n+1）个。

通过这2b个独立方程可以解出全部的支路电压、支路电流，这种方法称为2b法。

（4）支路法（支路电流法、支路电压法）

1、网孔电流法（回路电流法）

（1）引入网孔电流：

网孔电流是一组完备的独立电流变量。

网孔电流是假想的沿着网孔流动的电流，一个平面电路有（b-n+1）个网孔，因此也应设（b-n+1）个网孔电流。

（2）网孔电流法仅适用于平面电路，回路电流法则无此限制。

网孔电流法是回路电流法的一种情况。

（3）网孔电流法是以网孔电流做为电路的独立变量。

由于在引入网孔电流的概念时，把各支路电流当作有关网孔电流的代数和，所以基尔霍夫电流定律（KCL）自动满足，KCL方程可以省略。

把各支路的VCR方程（其中的支路电流用网孔电流表示）代入到网孔的KVL方程，整理后就形成了以网孔电流为未知量的网孔电流方程。

所以，本质上网孔电流方程体现的是基尔霍夫电压定律（KVL）。

（4）应用网孔电流法分析电路法分析电路比较有两个优点，一、方程数、变量数较少。

二、可以应用观察法对电路直接列方程。

注意：

把电路中的受控电源当作独立电源来处理，然后加一个附加方程，附加方程的形式是将受控电源的控制量用网孔电流表示。

（5）电路中如果含有无伴电流源，则需对其进行处理

2、结点电压法

（1）引入结点电压：

结点电压是一组完备的独立电压变量。

一个电路有n个结点，其中独立结点n-1个，参考结点1个，在电路中任选一个结点为参考结点，其余的每一个独立结点与参考结点的电压降称为此独立结点的结点电压，因此电路中应设n-1个结点电压。

（2）结点电压法是以结点电压作为电路的独立变量。

由于引入了结点电压的概念，电路中的支路电压可以由结点电压表示，这是基尔霍夫电压定律（KVL）的体现。

由于基尔霍夫电压定律（KVL）已自动满足，所以结点电压法中不必再列KVL方程。

把各支路的VCR方程（其中的支路电压用结点电压表示）代入到电路的KCL方程，整理后就可以得到以结点电压为变量的结点电压方程。

所以，本质上结点电压方程体现的是基尔霍夫电流定律（KCL）。

（3）应用结点电压法分析电路与应用2b法分析电路比较有两个优点，一、方程数、变量数较少。

二、可以应用观察法对电路直接列方程。

注意；把电路中的受控电源当作独立电源来处理，然后加一个附加方程，附加方程的形式是将受控电源的控制量用结点电压表示。

（4）电路中如果含有无伴电压源，则需对其进行处理

3、网孔法、结点法的两点补充

（1）在应用网孔法、结点法分析电路时，电路中有的元件既是受控电源又是无伴电源，对于这样的元件，两方面的因素都要考虑。

（2）在应用网孔电流法分析电路时，如遇到与电流源串联的特殊电阻，特殊电阻可以省略，也可以不省略。

在应用结点电压法分析电路时，如遇到与电流源串联的特殊电阻，特殊电阻必须省略

第四章电路定理

一、叠加定理：

线性电阻电路中，任一电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时，在该处产生的电压或电流的叠加。

（1）叠加定理是体现线性电路本质的最重要的定理。

2、应用叠加定理时需要注意的几个问题

（1）叠加定理研究的对象是独立电源。

在研究某一个或某一组独立电源单独作用产生的响应时，要将其余的独立电源置零，得到相应的分电路。

分电路中所有电阻和受控电源的联结方式，电阻的参数和受控电源的控制系数与原电路一致。

（2）受控电源的控制量是受控电源所在电路的元件上的电压或电流。

（3）在各分电路中，将不作用的独立电压源置零，要在独立电压源处用短路代替；将不作用的独立电流源置零，要在独立电流源处用开路代替。

（4）原电路的功率不等于按各分电路计算所得功率的叠加。

（5）叠加定理适用于线性电路，不适用于非线性电路。

二、戴维宁定理

（1）戴维宁等效是电路简化方法，戴维宁定理适用于线性电路。

（2）戴维宁定理可表述为：

一个含独立电源、线性电阻和受控电源的一端口，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合等效置换，此电压源的源电压等于该一端口的开路电压，电阻等于把该一端口的全部独立电源置零后的输入电阻。

三、诺顿定理

（1）诺顿等效是电路简化方法，诺顿定理适用于线性电路。

（2）利用电源等效变换，可以简单地从戴维宁等效电路得到诺顿等效电路。

（3）诺顿定理可表述为：

一个含独立电源、线性电阻和受控电源的一端口，对外电路来说，可以用一个电流源和电导的并联组合等效置换，电流源的源电流等于该一端口的短路电流，电导等于把该一端口的全部独立电源置零后的输入电导（对于同一个一端口，其戴维宁等效电路的输入电阻与诺顿等效电路的输入电导相同）。

（4）最大功率传输：

含源一端口外接可调电阻（负载），当满足负载电阻等于一端口的输入电阻的条件时，电阻将获得最大功率，此时称电阻与一端口的输入电阻匹配。

四、特勒根定理1：

“对于一个具有n个结点和b条支路的电路，假设各支路电流和支路电压取关联参考方向，并令分别为b条支路的电流和n个结点的电压，则对于任何时间t，有。

（实际上为功率守恒）

2、特勒根定理2（特勒根似功率定理）

（1）特勒根定理2可表述为：

如果有两个具有n个结点，和b条支路的电路，它们具有相同的图，但由内容不同的支路构成。

假设各支路电流和电压都取关联参考方向，并分别用和表示两电路中b条支路的电流和电压，则在任何时间t，有，。

（定理2又称"拟功率定理“）

五、互易定理：

对于一个仅由线性电阻元件组成的无源（既无独立源又无受控源）网络N，在单一激励的情况下，当激励端口和响应端口互换而电路的几何结构不变时，同一数值激励所产生的响应在数值上将不会改变。

（互易定理可以用特勒根定理证明）

第五章含有运算放大器的电阻电路

一、运算放大器

（1）运算放大器是一种包含许多晶体管的集成电路，是一种高增益（可达几万倍甚至更高）、高输入电阻、低输出电阻的放大器。

由于它能完成加法、减法、微分、积分等数学运算而被称为运算放大器，然而它的应用远远超过上述范围。

注、在分析含有理想运算放大器的电路时，要注意理想运算放大器的两个特点：

（A）输入端电流（虚断）输入端对地电压（虚短）。

尤其要注意的是是输入端对应的电流、电压。

第六、七章一阶电路和二阶电路的时域分析

一、基本概念

含有动态元件的电路称为动态电路。

动态电路的特征是电路出现换路时，将出现过渡过程。

一阶电路通常含有一个动态元件，可以列写电压或电流的一阶微分方程来描述。

二阶电路通常含有二个动态元件，可以列写电压或电流的二阶微分方程来描述。

零状态响应：

是指换路后电路无外加电源，其响应由储能元件的初始值引起，称暂态电路的零输入响应。

零状态响应：

是指储能元件的初始值为零，换路后电路的响应是由外加电源引起的响应，称暂态电路的零状态响应。

全响应：

换路后的响应由储能元件初始值和外加电源共同产生的响应，称为暂态电路的全响应。

二、一阶电路的阶跃响应和冲激响应

1、奇异函数

奇异函数也叫开关函数，当电路有开关动作时，就会产生开关信号，奇异函数是开关信号最接近的理想模型。

（1）单位阶跃函数

（2）单位冲激函数

冲激函数有两个非常重要的性质：

①单位冲激函数对时间的积分等于单位阶跃函数，即

反之，阶跃进函数对时间的一阶导数等于冲激函数，即

②单位冲激函数的“筛分”性质

设是一个定义域为，且在时连续的函数，则

2、一阶电路的阶跃响应和冲激响应

电路在单位阶跃函数电源作用下产生的零状态响应称为单位阶跃响应。

常用表示。

电路在单位冲激函数电源作用下产生的零状态响应称为单位冲激响应。

常用表示。

冲激响应也可这样求得：

因冲激函数是阶跃函数的导数，则冲激响应为阶跃响应的导数。

即

三、二阶动态电路的分析方法

经典法：

以电容电压或电感电流为电路变量，根据KVL、KCL、VCR对电路列写二阶微分方程，然后求解。

第八章相量法

一、基本概念

直流电路──电流/电压的大小、方向不随时间改变。

交流电路──电流/电压的大小、方向随时间变化。

正弦交流电路──电流/电压的大小、方向按正弦规律变化。

正弦交流电分类：

单相、三相。

稳态响应：

在线性定常电路中，在周期函数（或常数）激励下，与激励具有相同变化规律的强制响应，称为稳态响应。

正弦量──正弦交流电压、电流以及电动势统称为正弦量。

瞬时值——正弦电压或电流在每一个瞬时的数值，用小写字母u或i表示。

幅值——瞬时值中的最大值，用有下标的m大写字母Um或Im表示。

频率f──单位时间内正弦量变化的循环次数，用1/秒

周期T──正弦量每重复变化一次所经历的时间间隔

角频率——表示正弦量在单位时间内变化的角度。

二、正弦量的相位、初相和相