邱關(guān)源電路筆記1-7章

第一章 電路模型和電路定律1. 實(shí)際電路：有電工設(shè)備和電氣器件按預(yù)期目的連接構(gòu)成的電流的通路。功能：a.能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換 b.信息的傳遞、控制與處理共性：建立在同一電路理論基礎(chǔ)上2. 電路模型：反應(yīng)實(shí)際電路部件的主要電磁性質(zhì)的理想元件5種基本的理想電路元件： 電阻元件：表示消耗電能的元件 電感元件：表示產(chǎn)生磁場(chǎng)，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件 電容元件：表示產(chǎn)生的電場(chǎng)，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件 電壓源和電流源：表示將其他形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件3. u, i 關(guān)聯(lián)參考方向+iup = ui 表示元件吸收的功率P0 吸收正功率 (吸收)P0 發(fā)出正功率 (發(fā)出)P0 發(fā)出負(fù)功率 (吸收)注：對(duì)一完整的電路，發(fā)出的功率=消耗的功率a. 分析電路前必須選定電壓和點(diǎn)流的參考方向b. 參考方向一經(jīng)選定，必須在圖中相應(yīng)位置標(biāo)注（包括方向和符號(hào)）c. 參考方向不同時(shí)，其表達(dá)式相差一負(fù)號(hào)，但電壓、電流的實(shí)際方向不變5.理想電壓源和理想電流源理想電壓源：其兩端電壓總能保持定值或一定的時(shí)間函數(shù)，其值與流過它的電流i無關(guān)的元件叫理想電壓源。理想電壓源的電壓、電流關(guān)系：a. 電源兩端電壓由電源本身決定，與外電路無關(guān)；與流經(jīng)它的電流方向、大小無關(guān)b. 通過電壓源的電流由電源及外電路共同決定理想電流源：其輸出電流總能保持定值或一定的時(shí)間函數(shù)，其值與它的兩端電壓u無關(guān)的元件叫理想電流源。理想電流源的電壓、電流關(guān)系：a. 電流源的輸出電流由電源本身決定，與外電路無關(guān)；與它的兩端電壓的方向、大小無關(guān)b. 電流源兩端的電壓由電源及外電路共同決定6.受控電源（非獨(dú)立電源）：電壓或電流大小和方向不是給定的時(shí)間函數(shù)，而是受電路中某處的電壓或電流控制的電源稱為受控電源7.基爾霍夫定律基爾霍夫電壓定律（KCL）：在集總參數(shù)電路中，任意時(shí)刻，對(duì)任一結(jié)點(diǎn)流出（或流入）該節(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和為零基爾霍夫電壓定律（KVL）:在集總參數(shù)電路中，任意時(shí)刻，沿任一回路，所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零注：a.kcl是對(duì)支路電流的線性約束，kvl是對(duì)回路電壓的線性約束。b.kcl、kvl與組成支路的元件性質(zhì)及參數(shù)無關(guān)c.kcl表明在每一結(jié)點(diǎn)上電荷是守恒的；kvl是能量守恒的具體體現(xiàn)（電壓與 路徑無關(guān)）d.kcl、kvl只適用于集總參數(shù)電路第二章 電阻電路的等效變換1.兩端電路等效概念：兩個(gè)兩端電路，端口具有相同的電壓，電流關(guān)系2. 等效電路是對(duì)外等效，對(duì)內(nèi)不等效。3. 星型-三角型變換：記住P39頁公式，特例：若三個(gè)電阻相等(對(duì)稱)，則有三角型電阻是星型電阻的3倍。4. 一般情況下多個(gè)電流源不能串聯(lián)，多個(gè)電壓源不能并聯(lián)。5.輸入電阻計(jì)算方法： a.如果一端口內(nèi)部僅含電阻，則應(yīng)用電阻的串、并聯(lián)和-Y變換等方法求它的等效電阻 b.對(duì)含有受控源和電阻的二端電路，用端口電壓，電流法術(shù)輸入電阻，即在端口加電壓源，求得電流，或在端口外加電流源，求得電壓，得其比值 6.實(shí)際電壓模型注：實(shí)際電壓源也不允許短路。因其內(nèi)阻小，若短路，電流很大，可能燒毀電源。7.實(shí)際電流模型注：實(shí)際電流源也不允許短路。若開路，可能產(chǎn)生很高的電壓，可能燒毀電源。第三章 電阻電路的一般分析1.網(wǎng)孔數(shù)=基本回路數(shù)=連支數(shù)單連支回路組=基本回路組支路數(shù)=樹支數(shù)+連支數(shù)=結(jié)點(diǎn)數(shù)-1+基本回路數(shù)2.支路電流法：以各支路電流為未知量列寫電路方程分析電路的方法3.網(wǎng)孔電流法：以沿網(wǎng)孔連續(xù)流動(dòng)的假想電流為未知量列電路方程分析電路的方法，它適用于平面電路。注：a.自電阻總為正b.當(dāng)兩個(gè)網(wǎng)孔電流流過相關(guān)支路方向相同時(shí)，互電阻取正號(hào)，否則取負(fù)號(hào)c.當(dāng)電壓源電壓方向與該網(wǎng)孔電流方向一致時(shí)，取負(fù)號(hào)，反之取正號(hào)4.回路電流法：以基本回路中沿回路連續(xù)流動(dòng)的假想電流為未知量列寫電路分析電路的方法，它適用于平面和非平面電路。5.結(jié)點(diǎn)電壓法：以結(jié)點(diǎn)電壓為未知量列寫電路方程分析電路的方法，適用于結(jié)點(diǎn)較少的電路。一般步驟：a.選定參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)定n-1個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn) b.對(duì)n-1個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)，以節(jié)點(diǎn)電壓為未知量，列寫kcl方程 c.求解上述方程，得到n-1個(gè)結(jié)點(diǎn)電壓 d.通過結(jié)點(diǎn)電壓求各支路電流注：a.流入為正，流出為負(fù) b.與電流源串聯(lián)的電阻不參與方程6. 結(jié)點(diǎn)電壓法優(yōu)點(diǎn)是結(jié)點(diǎn)電壓容易選擇，不存在選取獨(dú)立回路的問題，但缺點(diǎn)是要求 每個(gè)支路電流都能以支路電壓表示，對(duì)于無伴電壓源就需要另行處理；6. 回路有b條支路，n個(gè)結(jié)點(diǎn)：a.用支路電流法分析時(shí)，需要列n-1個(gè)KCL方程，列b-(n-1)個(gè)KVL方程b. 用回路電流法分析時(shí)，需要列b-(n-1)個(gè)KVL方程，KCL方程不用列寫c. 用結(jié)點(diǎn)電壓法分析時(shí)，需要列n-1個(gè)KCL方程，KVL方程不用列寫第四章 電路定理1.疊加定理：在線性電路中，任一支路的電流（或電壓）可以看成是電路中每一個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用于電路時(shí)，在該支路產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和。注：a、疊加定理適用于線性電路，不適用于非線性電路； b、在疊加的各分電路中，不作用的電壓源置零，在電壓源處用短路代替；不作用的電流源置零，在電流源處用開路代替。電路中所有電阻都不予更動(dòng)，受控源則保留在各分電路中。 c、疊加時(shí)各分電路中的電壓和電流的參考方向可以取為與原電路中的相同。取代數(shù)和 時(shí)，應(yīng)注意各分量前的正負(fù)號(hào)。 d、原電路的功率不等于按各分電路計(jì)算所得功率的疊加，這是因?yàn)楣β适请妷汉碗娏?的乘積，與激勵(lì)不成線性關(guān)系。2.替代定理：替代定理又稱為置換定理，是指給定一個(gè)線形電阻電路，其中第k支路的電壓Uk 和電流ik為已知，那么此支路可以用一個(gè)電壓等于Uk 的電壓源Us，或一個(gè)電流等于ik的電流源is替代，替代后電路中全部電壓和電流均將保持原來值。個(gè)網(wǎng)絡(luò)，而使另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部電壓、電流均維持不變。3.戴維寧和諾頓定理：對(duì)于任意含源一端口（含有線性電阻、受控源和獨(dú)立電源的一端口），其端口電壓 U 和 電流 I 呈現(xiàn)線性函數(shù)關(guān)系，可以等效變換（簡化）為帶內(nèi)阻的電壓源或電流源，前者稱為戴 維寧等效電路；后者稱為諾頓等效電路。4.最大傳輸功率定理：由線性二端口網(wǎng)絡(luò)傳輸給可變負(fù)載 的功率為最大的條件是：負(fù)載 應(yīng)等于代氏（或諾頓）等效電路的等效電阻。最大功率為Pmax，且 （或 ）。注：a.功率最大時(shí)， =Req，此時(shí)認(rèn)為Req固定不變， 可調(diào)b.若Req可調(diào)， 固定不變，則隨著Req減小， 獲得的功率增大，當(dāng)Req=0時(shí)，負(fù)載 獲得最大功率Pmax。c.理論上，傳輸?shù)男?，但實(shí)際上二端網(wǎng)絡(luò)和它的等效電路就它的內(nèi)部而言功率不等效，因此，Req 算得的功率一般不等于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部消耗的功率，即50%。第五章 含有運(yùn)算放大器的電阻電路1.運(yùn)算放大器簡稱運(yùn)放。是由許多晶體管組成，并能把輸入電壓放大一定倍數(shù)后再輸送出的集成電路2.電壓放大倍數(shù)也叫電壓增益，是輸出電壓與輸入電壓的比值。3.輸出電阻R0趨向于0時(shí)，帶負(fù)載能力比較強(qiáng)4.輸入電阻Ri趨向于無窮大，i+=0，i-=0。即從輸入端看進(jìn)去，元件相當(dāng)于開路（虛斷路）。第六章 儲(chǔ)能元件1.電容元件2.電感元件第七章 一階電路和二階電路的時(shí)域分析1. 換路定律：（1）若ic為有限值，則換路前后Uc，q保持不變（2）若Ul為有限值，則換路前后il，保持不變（理想電路）2. 一階電路的零輸入響應(yīng)：所謂RC電路的零輸入，是指無電源激勵(lì)，輸入信號(hào)為零。在此條件下，由電容元件的初始值uC(0+)作用下所產(chǎn)生的電路響應(yīng)，稱為零輸入響應(yīng)。3.一階電路的零狀態(tài)的響應(yīng)：所謂RC電路的零狀態(tài)，是指換路前電容元件未儲(chǔ)有能量，即 。在此條件下，由直流電源激勵(lì)所產(chǎn)生的電路響應(yīng)，稱為零狀態(tài)響應(yīng)。4. 一階電路的全響應(yīng)：當(dāng)一個(gè)非零初始狀態(tài)的一階電路受到激勵(lì)時(shí)，電路的響應(yīng)稱為全響應(yīng)。全響應(yīng)的分解：全響應(yīng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)暫態(tài)響應(yīng)全響應(yīng)