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1、第一章:1-1電路和電路模型:1.實(shí)際電路:集總參數(shù)電路和分布參數(shù)電路課本只討論集總電路,簡(jiǎn)稱(chēng)為“電路”2.簡(jiǎn)單記憶常見(jiàn)電氣圖和電路元件圖形符號(hào)。1-2電路的基本物理量 名稱(chēng)定義單位表達(dá)式電流單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面積的電荷安培(A)i=dq/dt電壓?jiǎn)挝徽姾捎梢稽c(diǎn)到另一點(diǎn)所獲得或喪失的能量伏特(V)u=dw/dq電功率單位時(shí)間內(nèi)電所做的功瓦特(W)P=dw/dt=(dw/dq)*(dq/dt)=ui國(guó)際單位制詞頭: 1-3基爾霍夫定律電路幾個(gè)名詞:支路、結(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔基爾霍夫電流定律(KCL):對(duì)于任何集總參數(shù)電路的任一結(jié)點(diǎn),在任一時(shí)刻,流出該結(jié)點(diǎn)全部支路電流的代數(shù)和等于零.基爾霍夫電壓

2、定律(KVL):對(duì)于任何集總參數(shù)電路的任一回路,在任一時(shí)刻,沿該回路全部支路電壓的代數(shù)和等于零。1-4電阻元件電阻:線(xiàn)性電阻和非線(xiàn)性電阻。線(xiàn)性電阻:名稱(chēng)定義單位關(guān)系式電阻(R)導(dǎo)電體對(duì)電流流動(dòng)阻礙量歐姆()u=Ri電導(dǎo)(G)導(dǎo)電體對(duì)電流流動(dòng)暢通量西門(mén)子(S)i=Gu電導(dǎo)和電阻的關(guān)系:GR=1電阻和電阻器的區(qū)別。(略)1-5獨(dú)立電壓源和獨(dú)立電流源獨(dú)立電壓源:如果一個(gè)二端元件的電流無(wú)論為何值,其電壓保持常量US或按給定的時(shí)間函數(shù)uS(t)變化,則此二端元件稱(chēng)為獨(dú)立電壓源,簡(jiǎn)稱(chēng)為電壓源。獨(dú)立電流源:獨(dú)立電流源是從實(shí)際電源抽象出來(lái)的另一種電路元件。如果一個(gè)二端元件的電壓無(wú)論為何值,其電流保持常量IS或

3、按給定時(shí)間函數(shù)iS(t)變化,則此二端元件稱(chēng)為獨(dú)立電流源,簡(jiǎn)稱(chēng)電流源。1-6兩類(lèi)約束和電路方程拓?fù)浼s束:集總參數(shù)電路(模型)由電路元件連接而成,電路中各支路電流受到 KCL約束,各支路電壓受到 KVL約束,這兩種約束只與電路元件的連接方式有關(guān),與元件特性無(wú)關(guān),稱(chēng)為拓?fù)浼s束。元件約束:集總參數(shù)電路(模型)的電壓和電流還要受到元件特性(例如歐姆定律u=Ri)的約束,這類(lèi)約束只與元件的VCR有關(guān),與元件連接方式無(wú)關(guān),稱(chēng)為元件約束。電路(2b)方程:KCL、KVL、VCR方程總稱(chēng)。1-7支路電流法和支路電壓法:2b方程計(jì)算機(jī)方法(略)1-8分壓電路和分流電路電壓電流電阻按電阻正比分壓按電阻反比分流電導(dǎo)

4、按電導(dǎo)反比分壓按電導(dǎo)正比分流第二章2-1電阻的單口網(wǎng)絡(luò)單口網(wǎng)絡(luò):只有兩個(gè)端鈕與其它電路相連接的網(wǎng)絡(luò),稱(chēng)為二端網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)強(qiáng)調(diào)二端網(wǎng)絡(luò)的端口特性,而不關(guān)心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的情況時(shí),稱(chēng)二端網(wǎng)絡(luò)為單口網(wǎng)絡(luò),簡(jiǎn)稱(chēng)為單口。1.電阻的串聯(lián)和并聯(lián)的等效。2.獨(dú)立電壓源串聯(lián)和獨(dú)立電流源的并聯(lián)。3.有獨(dú)立電源的電阻單口網(wǎng)絡(luò)的等效轉(zhuǎn)換。2-3網(wǎng)孔電流分析法:一般方程:R11i1+R12i2+R13i3=us11R21i1+R22i2+R21i3=us22R31i1+R32i2+R33i3=us33其中R11, R22和R33稱(chēng)為網(wǎng)孔自電阻,它們分別是各網(wǎng)孔內(nèi)全部電阻的總和。Rkj(kj)稱(chēng)為網(wǎng)孔k與網(wǎng)孔j的互電阻,它們是兩網(wǎng)

5、孔公共電阻的正值或負(fù)值。當(dāng)兩網(wǎng)孔電流以相同方向流過(guò)公共電阻時(shí)取正號(hào),當(dāng)兩網(wǎng)孔電流以相反方向流過(guò)公共電阻時(shí)取負(fù)號(hào). uS11、uS22、uS33分別為各網(wǎng)孔中全部電壓源電壓升的代數(shù)和。繞行方向由 - 極到 + 極的電壓源取正號(hào);反之則取負(fù)號(hào)。網(wǎng)孔分析法一般步驟:1在電路圖上標(biāo)明網(wǎng)孔電流及其參考方向。若全部網(wǎng)孔電流均選為順時(shí)針(或逆時(shí)針)方向,則網(wǎng)孔方程的全部互電阻項(xiàng)均取負(fù)號(hào)。2用觀察電路圖的方法直接列出各網(wǎng)孔方程。3求解網(wǎng)孔方程,得到各網(wǎng)孔電流。4假設(shè)支路電流的參考方向。根據(jù)支路電流與網(wǎng)孔電流的線(xiàn)性組合關(guān)系,求得各支路電流。5用VCR方程,求得各支路電壓。含有獨(dú)立電流源的網(wǎng)孔方程:1.若有電阻與

6、電流源并聯(lián)單口,則可先等效變換為電壓源和電阻串聯(lián)單口,將電路變?yōu)閮H由電壓源和電阻構(gòu)成的電路,再建立網(wǎng)孔方程。2.若電路中的電流源沒(méi)有電阻與之并聯(lián),則應(yīng)增加電流源電壓作變量來(lái)建立這些網(wǎng)孔的網(wǎng)孔方程。此時(shí),由于增加了電壓變量,需補(bǔ)充電流源電流與網(wǎng)孔電流關(guān)系的方程。2-4結(jié)點(diǎn)分析法:一般方程:G11v1+G12v2+G13v3=is11G21v1+G22v2+G23v3=is22G31v1+G32v2+G33v3=is33其中G11、 G22、G33稱(chēng)為結(jié)點(diǎn)自電導(dǎo),它們分別是各結(jié)點(diǎn)全部電導(dǎo)的總和。Gij(ij)稱(chēng)為結(jié)點(diǎn)i和j的互電導(dǎo),是結(jié)點(diǎn)i和j間電導(dǎo)總和的負(fù)值。 iS11、iS22、iS33是流入

7、該結(jié)點(diǎn)全部電流源電流的代數(shù)和。結(jié)點(diǎn)分析法一般步驟:1指定連通電路中任一結(jié)點(diǎn)為參考結(jié)點(diǎn),用接地符號(hào)表示。標(biāo)出各結(jié)點(diǎn)電壓,其參考方向總是獨(dú)立結(jié)點(diǎn)為 “ + ”,參考結(jié)點(diǎn)為“ ” 。 2用觀察法列出(n-1)個(gè)結(jié)點(diǎn)方程。 3求解結(jié)點(diǎn)方程,得到各結(jié)點(diǎn)電壓。 4選定支路電流和支路電壓的參考方向,計(jì)算各支路電流和支路電壓。含有獨(dú)立電壓源的結(jié)點(diǎn)方程:1.若有電阻與電壓源串聯(lián)單口,可以先等效變換為電流源與電阻并聯(lián)單口后,再建立結(jié)點(diǎn)方程。2.若沒(méi)有電阻與電壓源串聯(lián),則應(yīng)增加電壓源的電流變量來(lái)建立結(jié)點(diǎn)方程。此時(shí),由于增加了電流變量,需補(bǔ)充電壓源電壓與結(jié)點(diǎn)電壓關(guān)系的方程。注意點(diǎn)正負(fù)號(hào)判斷的規(guī)律。2-5含受控源的電路

8、分析受控源又稱(chēng)為非獨(dú)立源。一般來(lái)說(shuō),一條支路的電壓或電流受本支路以外的其它因素控制時(shí)統(tǒng)稱(chēng)為受控源。受控源由兩條支路組成,其第一條支路是控制支路,呈開(kāi)路或短路狀態(tài);第二條支路是受控支路,它是一個(gè)電壓源或電流源,其電壓或電流的量值受第一條支路電壓或電流的控制。受控源可以分成四種類(lèi)型,分別稱(chēng)為電流控制的電壓源(CCVS),電壓控制的電流源(VCCS),電流控制的電流源(CCCS)和電壓控制的電壓源(VCVS)。如下圖:圖312 CCVS:u1=0u2=ri1VCCS:i1=0i2=gu1CCCS:u1=0i2=ai1VCVS:i1=0u2=mu1r具有電阻量綱,稱(chēng)為轉(zhuǎn)移電阻。g具有電導(dǎo)量綱,稱(chēng)為轉(zhuǎn)移

9、電導(dǎo)。a無(wú)量綱,稱(chēng)為轉(zhuǎn)移電流比。m亦無(wú)量綱,稱(chēng)為轉(zhuǎn)移電壓比。含有控制單口網(wǎng)絡(luò)的等效電路含受控電源電路的等效變換:類(lèi)似與電流源和電壓源的變換。含有受控電源的網(wǎng)孔方程和結(jié)點(diǎn)方程:處理過(guò)程:1.先將受控源做獨(dú)立電源處理 2.將受控源的控制變量用網(wǎng)孔或者結(jié)點(diǎn)表示。、第四章網(wǎng)絡(luò)定理4-1疊加定理疊加定理:由全部獨(dú)立電源在線(xiàn)性電阻電路中產(chǎn)生的任一電壓或者電流,對(duì)于每個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用所產(chǎn)生的相應(yīng)的電壓或電流的代數(shù)和。4-2戴維寧定理戴維寧定理:含獨(dú)立電源的線(xiàn)性電阻單口網(wǎng)絡(luò)N,就端口特征而言,可以等效為一個(gè)電壓源和電阻串聯(lián)的單口網(wǎng)絡(luò)。電壓源的電壓等于單口網(wǎng)絡(luò)在負(fù)載開(kāi)路時(shí)的電壓uoc;電阻R0是單口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)全部

10、獨(dú)立電源為零值時(shí)所得單口網(wǎng)絡(luò)N0的等效電阻。4-3諾頓定理和含源單口的等效電路諾頓定理:含獨(dú)立源的線(xiàn)性電阻單口網(wǎng)絡(luò),就端口特征而言,可以等效為一個(gè)電流源和電阻的并聯(lián)。電流源的電流等于單口網(wǎng)絡(luò)從外部短路時(shí)的端口電流isc;電阻R0時(shí)單口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)全部獨(dú)立電源為零值時(shí)的所得的網(wǎng)絡(luò)N0的等效電阻。含源線(xiàn)性電阻單口網(wǎng)絡(luò)的等效電路:一般用戶(hù)戴維寧和諾頓定理等效,但不是所有的電路都能等效。還有:R0*isc=uoc.4-4最大功率傳輸定理:當(dāng)內(nèi)部和外部電阻相等時(shí)輸出功率最大。(用數(shù)學(xué)公式證明的)4-5替代定理替代定理:如果網(wǎng)路N由一個(gè)電阻單口網(wǎng)絡(luò)NR和一個(gè)任意單口網(wǎng)絡(luò)NL連接而成,則:1. 如果端口電壓有唯一

11、解,則可用電壓為u的電壓源來(lái)代替單口網(wǎng)絡(luò)NL,只要替代后的網(wǎng)絡(luò)仍有唯一解,則不會(huì)影響單口網(wǎng)路NR的電壓和電流。2. 如果端口電流i有唯一解,則可用電流i的電流源來(lái)替代單口網(wǎng)絡(luò)NL。只要替代后的網(wǎng)絡(luò)仍有唯一解,則不會(huì)影響單口網(wǎng)絡(luò)NR的電壓和電流。第七章7-1集總參數(shù)電路中的電壓電流的約束關(guān)系。一:基爾霍夫定理二:電阻元件的電壓電流關(guān)系。1. 線(xiàn)性電阻 2獨(dú)立電壓源3電流電流源4受控源和理想變壓器。7-2電容元件電容元件的定義是:如果一個(gè)二端元件在任意時(shí)刻,其電荷與電壓之間的關(guān)系由u-q平面上的一條曲線(xiàn)所確定,則稱(chēng)此二端元件為電容元件。表達(dá)式:q=Cu電容元件的電壓電流關(guān)系:i(t)=dq/dt=d(Cu)/dt=cdu/dt說(shuō)明電容的電流與電壓變化率成正比。電容的兩個(gè)性質(zhì)電容電壓記憶性:電壓變化率(決定電容的電壓)具有積累性質(zhì),導(dǎo)致電容電壓具有記憶性(積累性)。電容電壓的連續(xù)性:積累性決定有連續(xù)性。電容的儲(chǔ)能:Wc(t)=(1/2)Cu2(t) 儲(chǔ)能決定于時(shí)刻電壓u7-3電感元件電感元件:如果一個(gè)二端元件在任一時(shí)刻,其磁通鏈與電流之間的關(guān)系由iy平面上一條曲線(xiàn)所

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