第一章 集总电路中电压 电流的约束关系第二章 网孔分析和节点分析第三章 叠加方法与网络函数第四章 分解法及单 口网络第五章 电容元件和 电感元件第六章 一阶电路第七章 二阶电路第八章 交流动态 电路 相量法第九章 正弦稳态功率和能量第十章 频率响应 多频正弦稳态 电路 2/60集总参数电路中电压、电流网孔分析和的约束关系节点分析叠加方法与分解方法及网络函数单口网络3 3/601-1 电路及集总电路模型1-2 电路变量1-3 基尔霍夫定律1-4 电阻元件1-5, 1-6, 1-7 电压源, 电流源, 受控源1-8 分压公式和分流公式1-9 两类约束 KCL、KVL方程的独立性1-10 支路分析 4/60小结1 1. 电路的作用 ：能量 ，信息 2. 集总参数元件 ，集总电路 ，集总假设条件 3. 电路变量 ：电流、电压、功率 ，大小和方向 4. 参考方向，关联参考方向 5. 概念 ：二端元件(单 口元件) ，支路 ，节点，回路 ，网孔，网络 6. KCL ，KVL 7. 电阻元件 ：VCR满足 f (u, i )0线性非时变 电阻满足欧姆定律 Ru/i 8. 无源元件和有源元件 5/601. 理想电压源 ，实际电压源2. 理想电流源 ，实际电流源3. 受控源 ，控制量 ，与独立 电源的区别4. 串联分压 ，并联分流5. 拓扑约束 ： KCL (n-1) ，KVL (b-n+1)元件约束 ：VCR6. 支路分析法 ：2b法 ，1b法 6/601-3KCLKVL对节点的支路电流约束对回路的支路电压约束 i (t) 0 u (t)0电荷守恒能量守恒均与 电路拓扑结构有关，均与组成支路的元件性质及参数无关均只适用于集总参数的电路 7/601-4以欧姆定律 Ru(t)/ i(t) 作为 电阻的元件约束 。(1) 只适用于线性电阻( R 为常数）；(2) 若 电阻上的电压与电流参考方 向非关联 ，则 R －u(t) / i(t) 。电阻单位: 欧姆, 简称欧 (Ω)G1/Ri(t) /u(t)电导单位 ：西门子, 简称西 (S) 8/601-7独立源与受控源的区别二端 （单 口）元件四端 （双 口）元件电压源 电压或电流源 电流 由电受控 电压或受控 电流 由控制源本身决定，与外 电路无关支路决定不能作为激励 ，仅描述器件在 电路中起激励作用，为 电路内部支路间约束关系，没有提供 电压或电流独立源受控源无法工作 9/601-81. 电阻串联 ：多个 电阻顺序相联 ，通过同一 电流分压作用 ：分压大小与阻值成正比iR1uu1+ +R R1 2u1 R1-R2u +u2uR Ru2 R212_-uR11uR22 10/601-82. 电阻并联 ：多个 电阻并列联接在两个公共节点之间,每个 电阻承受相 同的电压分流作用 ：分流大小与 电导值成正比+ ii1i2uG (R )G (R )1 12 2–GRi11 i2 iG GR R1212i2G2iR1 iG GR R1212i1 G1 R2i2 G2 R1 11/601-9两类约束 KCL 与KVL方程的独立性1. 两类约束 → 分析 电路的依据n节点 电流约束KCL : ik0，拓扑约束k 1m回路 电压约束(topologicalKVL : uk0，k 1constraints)VCR ：元件的伏安特性 → 元件约束 (element constrains)所有集总电路都满足这两类约束 。 根据这两类约束关系，可以列出联系电路中所有电压变量、电流变量的足够的 独立方程组。具体说，对一个具有b条支路的电路，可以列出联系b个支路电流 变量和b个支路电压变量所需的2b个独立方程式。 12/601-92b 分析法设一个 电路有b 条支路 ，n个节点 ，若 以所有支路 电流和支路 电压为待求解变量 ，则需要列2b个方程 ，其中：独立KCL方程为 (n−1) 个2b 个方程 ，独立KVL方程为 b−(n−1)个称为2b 法。b 条支路的VCR方程为 b 个2b 法具有易于形成方程式的优点，适于计算机辅助电路分析。 13/601-10设 电路有b 条支路 ，n个节点求解对象 ：b 个支路 电流方程 ：b 个直接用支路 电流表示的(n–1)个KCL方程 ；用支路 电流结合各支路VCR表示的 b–(n–1) 个KVL方程 。解得各支路 电流后，根据VCR求各支路 电压。 14/601-10求解对象 ：b个支路 电压方程 ：b个直接用支路 电压表示的b–(n–1)个KVL方程 ；用支路 电压结合各支路VCR表示的(n–1)个KCL方程 。解得支路 电压后，根据VCR求各支路 电流。 15/60重点掌握基尔霍夫定律(KCL、KVL)独立源, 受控源和 电阻的VCR功率的计算与性质判别重点理解集总电路模型参考方向与真实方向支路分析法 16/602-1 网孔分析法2-2 节点分析法2-4 电路的对偶性 17/602-1 网孔电流法的一般步骤：R1R2++ （1）选定b-n+1个网孔, 标明 US1iM1i_M2U各网孔电流及方向；R5S2US4 RR__+ 46 （2）对每一个网孔，以网孔iM3电流的参考方向为回路+_绕行方向, 写KVL方程;R3US3网孔1: Ri + R (i +i )+ R (i - i )+u -u01 M1 5 M1M2 4 M1M3 S4 S1网孔2: Ri + R ( i +i )+ R ( i +i ) -u02 M2 5 M2M1 6 M2M3 S2网孔3: Ri + R ( i - i )+ R ( i + i ) –u -u03 M3 4 M3M1 6 M3 M2S4 S3 （3）解方程组求出各网孔电流，则各支路电流、电压可求。 18/602-1应用网孔电流法应注意：(1) 网孔电流是一个假想的电流，实际并不存在；(2) 网孔方程的本质为KVL方程；(3) 网孔方程右端为网孔中独立电压源电压升的代数和；(4) 需列mb-n+1个网孔方程，仅适用于平面电路； (5) 含独立电流源的处理：列写超网孔KVL方程，增加网孔电流和电流源电流的关系方程； (6) 含受控源的处理：将受控源看作独立源建网孔方程,增加受控源的控制量和网孔电流关系的方程。 19/602-2基本思想 ：以节点电压为未知量 ，结合支路VCR列KCL方程 ，进而求得 电路响应的分析方法。方程个数 ：n-1个一般步骤 ：(1)选定一个合适的参考节点;(2)对其余n-1个节点结合VCR列写KCL方程 ；(3)求解上述方程 ，则所有支路 电压、电流可求。 20/602-2应用节点电压法应注意：(1) 自电导为正，互电导为负，方程右端为流入节点电流源的代数和；(2) 可适用于平面电路和非平面电路；(3) 含独立电压源的处理：尽量选电压源负端为参考点，否则整个支路作为超节点列KCL方程，增加节点电压与电压源关系的方程；(4) 含受控源的处理：将受控源看作独立源建节点方程,增加受控源的控制量和节点电压关系的方程.(5) 注意电流源串联支路的处理。 21/602-2网孔电流法节点 电压法求解变量网孔电流节点电压列写方程依据KVLKCL独立方程个数b-n+1n-1平面电路，平面和非平面,适用电路含电压源，含电流源，串联支路多并联支路多 22/35电路方程可通过对偶量转换得到(a) 电阻R的VCR↔电导G的VCRuRi ↔ iGu(b) CCVS的VCR↔VCCS的VCRuri ↔ ig u ，2121(c) 网孔方程↔节点方程Ri +Ri + … +Riuk1 1k2 2km mSkmG u Gu Gui…k1 1k 2 2km mkmS 23/60重点掌握网孔分析法节点分析法适用电路及特殊情况处理 24/60第三章 叠加方法与网络函数3-1 线性 电路的比例性 网络函数3-2 叠加原理3-3 叠加方法与功率计算(结论) 25/603-1线性电路的比例性 网络函数由线性元件及独立 电源组成的电路为线性 电路 。数学上看线性 ：比例性和可加性激励(excitation) ：电路输入，指独立 电源或信号源 。响应(response) ：激励引起 ，如 ：元件支路的电压和 电流。在单一激励 的线性时不变 电路中，激励增大多少倍 ，响应也增大相 同的倍数。 26/603-1(1)定义 ：对单一激励 的线性时不变 电路 ，指定的响应对激励之比称为网络函数。响应网络函数H ＝激励(2)分类 ：策动点函数、转移函数：响应与激励在 同一端 口。I1++I1U1N0U1N0HU1Ri 策动点电阻HI 1 G 策动点电导I 1U1i 27/603-1：响应与激励不在 同一端 口。I1+ RL+NI2 RLN0U2U10–– 转移 电阻 RTU2转移 电导 GI 2I1TU1++I1I2U1N0U2 RLN0RL––UI 2 转移 电压比 Hu2U1转移 电流比 HiI1 28/603-21. 叠加原理只适用于线性 网络。2. 网络中的响应是指每一个(组)独立 电源单独作用时响应的代数和 ，注意 电流的方向和 电压的极性 。3. 独立源可以单独作用，受控源不可以单独作用，受控源要保留在 电路中，且注意控制量的变化 。4. 电阻电路求功率不能应用叠加原理。 29/60小结1. 单一激励的线性时不变 电路具有比例性 。响应2. 单一激励的线性时不变 电路,网络函数 H ＝。激励3. 对任何线性 电阻电路 ，网络函数都是实数。y (t ) H mx m (t )M4. 叠加原理 ：可计算支路 电压或电流 ，不能计算功率 。受控源不能单独作用。 30/60 31/60 32/604-1i 1+N1uN21单 口网络 ：由元件相连接组成、对外只有两个端钮的网络整体称为二端 网络或单 口网络 ，简称单 口。任何一个网络都可分解为两个单 口的组合 。 33/604-1(1) 将给定的网络N分解为两个单 口网络 N 和N；12(2) 分别求网络 N 、N 端 口的VCR (计算或测量 ) ；12(3) 联立VCR或找曲线交点，求单 口网络端钮上的电压 u和 电流 i ；(4) 分别求单 口网络N 、N 内部的支路 电压和支路 电流 。12i 1+N1uN21工作点( u, i ) 34/604-3任意一个网络(线性或非线性)N可分解为N 和N 两个子12 网络 ，若已求得端 口电压和 电流为 ： uα ，i β ，则可用一 个 电压值为 α 的电压源或用一个 电流值为 β 的电流源置换N 或 N ，置换后对 N或 N 没有影响。2112i β+i βN /Nα1 2+N1u αN2+N /N1 2 u αβ 35/604-5nR ∑Rkk 1nG ∑Gkk 1利用串、并联公式化简或求出其端 口VCR得到其等效的电阻N0R 36/604-5RS ii等效规则+++uSiSu′SuiSRSuRS––R 大小不变SuS uuSuu串联变并联ii i SRRRR ′SSSSiR ′ iSu R i+++S S SiSRSuuSuR 大小不变S––并联变 串联′ u R i i R i R iu u R iS SS S SSS 37/604-5 对两种电源模型之间的等效变换须注意：实际电压源和实际电流源之间可以进行变换 ；理想电压源和理想电流源之间进行变换 。(1)对 电源外部等效: 若接上同一负载 ，伏安关系相 同；(2)对 电源内部等效:输出端开路时：电流源消耗功率, 电压源不消耗功率 ；输出端短路时：电流源不消耗功率, 电压源消耗功率 。将欲求支路除外, 凡与恒压源 串联的电阻或与恒流源并联的电阻，均可作为 RS 进行变换且大小不变. 38/604-52SU违背KVL ，无解≠1SU++ US1US2US1 US2 US与 电压源并联+R 多余+的元件称为多USRSSUS余元件 ，多余元件可开路 。 39/604-5I 2≠ S违背KCL无解I 1SIS2IS1IS1 IS2 ISR与 电流源 串联R多余的元件称为多ISIS余元件 ，多余元件可短路 。 40/60含线性 电阻，线性受控源和独立电源的线性单口网络N的VCR总可以表示为 uAi+B的形式。iAi+++NuBu−−uAi + Bu Ai + B当i0 (端 口开路)时，BuOC ，N 的开路 电压当B0 (独立源置零)时，AR ，N 的等效 电阻o0 41/60由线性 电阻，线性受控源和独立源组成的线性单 口网络 N ，就其端 口来看 ，可等效为一个 电压源与 电阻串联的支路 。电压源的电压等于该 网络 N 的开路 电压 UOC ，其 串联 电阻为该 网络中所有独立源为零值时的入端等效 电阻 R 。0 42/60适用于求解除待求支路外为线性的网络。（1）将欲求支路的电路元件去掉, 其余部分作为含源单 口网络N ；（2）求含源单 口网络 N 的开路 电压 uOC ；（3）将含源单 口网络 N 除源, 使其成为无源单 口网络N ，求等效 电阻R；0o（4）将原支路接在戴维南等效 电路上, 求电量 i ( u ) 。 43/60若含源单口网络的开路电压为uOC ，短路电流为iSC ，则戴维南等效电阻uROCoiSCRoNisciscuoc 44/60由线性 电阻、线性受控源和独立源组成的线性单 口网络 N ，就其端 口来看 ，可以等效为一个 电流源与 电阻并联的组合 。电流源的电流等于 网络N 的短路 电流 iSC ；电阻等于 网络中所有独立源为零值时的入端等效 电阻R 。oNiiiSCS SCNiSRNRR R0oo 45/60适用于求解除待求支路外为线性的网络。（1）将欲求支路的电路元件去掉 ，其余部分作为含源单 口网络N ；（2）求含源单 口网络 N 的短路 电流 iSC ；（3）将含源单 口网络 N 除源 ，使其成为无源单 口网络N ，求等效 电阻R；00（4）将原支路接在诺顿等效 电路上，求电量 i ( u ) 。 46/60(1) 求 uOC、iSC 可用所学过的所有方法 ：如节点分析法、网孔分析法、叠加原理、支路 电流/ 电压法、分压/分流公式等等。(2) 求 R0 的方法对N 直接用串并联公式化简 ；0对N 用加压求流或加流求压法 ，R0u / i
免责声明：由于无法甄别是否为投稿用户创作以及文章的准确性,本站尊重并保护知识产权，根据《信息网络传播权保护条例》，如我们转载的作品侵犯了您的权利,请您通知我们，请将本侵权页面网址发送邮件到qingge@88.com，深感抱歉，我们会做删除处理。