电路原理课件讲义总复习.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电路原理B重难点,龙晓林,武汉理工大学自动化学院,CH1 电路模型和电路定律,电路元件的基本特性,（电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控电源）,KCL、KVL,（KCL节点；KVL回路）,CH2 电阻电路的等效变换,等效变换的特点,（电路网络端口的电压和电流保持不变）,电阻的串、并联；,Y,连接的变换,电压源与电流源的等效变换,输入电阻,2.6 实际电源的两种模型及其等效变换,实际电压源、实际电流源两种模型可以进行等效变换，所谓的等效是指端口的电压、电流在转换过程中保持不变u=u,S,R,i,i,i=i,S,G,i,u,i=u,S,/R,i,u/R,i,比较可得等效的条件：,i,S,=u,S,/R,i,G,i,=,1,/R,i,i,G,i,+,u,_,i,S,i,+,_,u,S,R,i,+,u,_,实际电压源,实际电流源,端口特性,利用电源转换简化电路计算例1.,I,=0.5A,6A,+,_,U,5,5,10V,10V,+,_,U,55,2A,6A,U,=20V,例2.,5A,3,4,7,2A,I,？,+,_,15v,_,+,8v,7,7,I,U,=?,例3.,把电路转换成一个电压源和一个电阻的串连。

10V,10,10V,6A,+,+,_,_,70V,10,+,_,6V,10,2A,6A,+,_,66V,10,+,_,1A,10,6A,7A,10,70V,10,+,_,60V,+,_,6V,10,+,_,6V,10,6A,+,_,66V,10,+,_,例4.,40V,10,4,10,2A,I,=?,2A,6,30V,_,+,+,_,40V,4,10,2A,I,=?,6,30V,_,+,+,_,60V,10,10,I,=?,30V,_,+,+,_,2.7 输入电阻,1.,定义,无,源,+,-,u,i,输入电阻,2.,计算方法,（1）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；,（2）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.,U,S,+,_,R,3,R,2,R,1,i,1,i,2,计算下例一端口电路的输入电阻,R,2,R,3,R,1,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2.,U,S,+,_,3,i,1,6,+,6,i,1,U,+,_,3,i,1,6,+,6,i,1,i,外加电压源,CH3 电阻电路的一般分析,支路电流法,（利用KCL对所有的独立结点列写KCL电流方程；利用KVL对所有的独立回路列写KVL电压方程）,回路电流法（网孔电流法）,（先选取独立回路，再列写独立回路电压方程）,结点电压法,（先选取独立结点，再列写独立结点电流方程）,对于具有,n,个结点，,b,条支路的电路，其独立回路为,l=b,-(,n,-1),个，则回路电流方程的标准形式为:,其中:,R,jk,:互电阻,+:流过互阻的两个回路电流方向相同,-,:流过互阻的两个回路电流方向相反,0:无关,R,11,i,l,1,+R,12,i,l,1,+R,1,l,i,ll,=u,S,l,1,R,21,i,l,1,+R,22,i,l,1,+R,2,l,i,ll,=u,S,l,2,R,l,1,i,l,1,+R,l,2,i,l,1,+R,ll,i,ll,=u,S,ll,R,kk,:自电阻(为正),回路电流法,回路法的一般步骤：,(1)选定,l=b,-(,n,-1),个独立回路，并确定其绕行方向；,(2)对,l,个独立回路，以回路电流为未知量，列写其,KVL,方程；,(3)求解上述方程，得到,l,个回路电流；,(5)其它分析。

4)求各支路电流(用回路电流表示)；,理想电流源支路的处理,1、引入电流源电压，增加回路电流和电流源电流的关系方程,例,R,S,R,4,R,3,R,1,R,2,U,S,+,_,i,S,U,_,+,i,1,i,3,i,2,电流源看作电压源列方程,增补方程：,2、选取独立回路，使理想电流源支路仅仅属于一个回路,该回路电流即为,I,S,R,S,R,4,R,3,R,1,R,2,U,S,+,_,i,S,i,1,i,3,i,2,例,为已知电流，实际减少了一方程,结点电压法,G,11,u,n1,+,G,12,u,n2,+,G,1,n,-,1,u,n,n,-,1,=,i,Sn1,G,21,u,n1,+,G,22,u,n2,+,G,2,n,-1,u,n,n,-1,=,i,Sn2,G,n,-,1,1,u,n1,+,G,n,-,1,2,u,n2,+,G,n,-1,n,u,n,n,-,1,=,i,Sn,n,-,1,其中,G,ii,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)i,Sn,i,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)G,ij,=,G,ji,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。

对于具有n-1个独立结点的电路，结点电压法的一般形式为：,结点法的一般步骤：,(1)选定参考结点，标定,n,-,1个独立结点；,(2)对,n,-1个独立结点，以结点电压为未知量，列写其,KCL,方程；,(3)求解上述方程，得到,n,-1个结点电压；,(5)其它分析4)求各支路电流(,用结点电压表示)；,无伴电压源支路的处理,1、引入电压源电流，增补结点电压与电压源间的关系方程,Us,G,3,G,1,G,4,G,5,G,2,+,_,3,1,2,I,(,G,1,+,G,2,),U,1,-,G,1,U,2,=,I,-,G,1,U,1,+(,G,1,+,G,3,+,G,4,),U,2,-,G,4,U,3,=0,-,G,4,U,2,+(,G,4,+,G,5,),U,3,=,I,U,1,-,U,3,=,U,S,看成电流源,增补方程,2、选择合适的参考点,U,1,=,U,S,-,G,1,U,1,+(,G,1,+,G,3,+,G,4,),U,2,-,G,3,U,3,=0,-,G,2,U,1,-,G,3,U,2,+(,G,2,+,G,3,+,G,5,),U,3,=0,Us,G,3,G,1,G,4,G,5,G,2,+,_,3,1,2,例,求,U,和,I,。

90V,2,1,2,1,100V,20,A,110V,U,I,解,1,应用结点法3,1,2,解得：,90V,2,1,2,1,100V,20,A,110V,U,I,解,2,应用回路法1,2,3,解得：,CH4 电路定理,叠加定理,（只适用于线性电路）,戴维宁定理,诺顿定理,最大功率传输,求,U,0,3,3,6,I,+,9V,+,U,0,a,b,+,6,I,例1,U,oc,a,b,+,R,eq,3,U,0,-,+,解,(1)求开路电压,U,oc,U,oc,=6,I,+3,I,I,=9/9=1A,U,oc,=9V,+,U,oc,(2)求等效电阻,R,eq,方法1：外加电压求电流，再计算电压与电流的商,U,0,=6,I,+3,I,=9,I,I,=,I,0,6/(6+3)=(2/3),I,0,U,0,=9,(2/3),I,0,=6,I,0,R,eq,=,U,0,/,I,0,=6,3,6,I,+,U,a,b,+,6,I,I,0,方法2：开路电压、短路电流,(,U,oc,=9V),6,I,1,+3,I,=9,I,=,-,6,I,/3=,-,2,I,I,=0,I,sc,=,I,1,=9/6=1.5A,R,eq,=,U,oc,/,I,sc,=9/1.5=6,3,6,I,+,9V,I,sc,a,b,+,6,I,I,1,独立源置零,独立源保留,(3)等效电路,a,b,U,oc,+,R,eq,3,U,0,-,+,6,9V,计算含受控源电路的等效电阻是用外加电源法还是开路、短路法，要具体问题具体分析，以计算简便为好。

求负载,R,L,消耗的功率例2,100,50,+,40V,R,L,a,b,+,50V,I,1,4I,1,50,5,解,(1)求开路电压,U,oc,100,50,+,40V,a,b,I,1,4I,1,50,+,U,oc,100,50,+,40V,a,b,I,1,200,I,1,50,+,U,oc,+,(2)求等效电阻,R,eq,用开路电压、短路电流法,I,sc,50,+,40V,a,b,I,sc,50,a,b,U,oc,+,R,eq,5,25,10V,50V,I,L,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A,i,+,u,负载,i,U,oc,+,u,+,R,eq,R,L,应用戴维宁定理,R,L,P,0,P,max,最大功率匹配条件,对,P,求导：,例,R,L,为何值时其上获得最大功率，并求最大功率,20,+,20V,a,b,2A,+,U,R,R,L,10,(1)求开路电压,U,oc,(2)求等效电阻,R,eq,U,oc,I,1,I,2,20,+,I,a,b,+,U,R,10,U,I,2,I,1,(3)由最大功率传输定理得:,时其上可获得最大功率,注,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,;,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%;,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,.,CH7 一阶电路,动态电路的微分方程和初始条件,零输入响应；零状态响应；全响应,三要素法,。