電路分析基礎(chǔ)知識(shí)歸納(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上電路分析基礎(chǔ)知識(shí)歸納一、 基本概念1. 電路：若干電氣設(shè)備或器件按照一定方式組合起來，構(gòu)成電流的通路。2. 電路功能：一是實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配和轉(zhuǎn)換；二是實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與處理。3. 集總參數(shù)電路近似實(shí)際電路需滿足的條件：實(shí)際電路的幾何尺寸l（長度）遠(yuǎn)小于電路正常工作頻率所對(duì)應(yīng)的電磁波的波長，即。4. 電流的方向：正電荷運(yùn)動(dòng)的方向。5. 關(guān)聯(lián)參考方向：電流的參考方向與電壓降的參考方向一致。6. 支路：由一個(gè)電路元件或多個(gè)電路元件串聯(lián)構(gòu)成電路的一個(gè)分支。7. 節(jié)點(diǎn)：電路中三條或三條以上支路連接點(diǎn)。8. 回路：電路中由若干支路構(gòu)成的任一閉合路徑。9. 網(wǎng)孔：對(duì)于平面電路而言

2、，其內(nèi)部不包含支路的回路。10. 拓?fù)浼s束：電路中所有連接在同一節(jié)點(diǎn)的各支路電流之間要受到基爾霍夫電流定律的約束，任一回路的各支路（元件）電壓之間要受到基爾霍夫電壓定律約束，這種約束關(guān)系與電路元件的特性無關(guān)，只取決于元件的互聯(lián)方式。11. 理想電壓源：是一個(gè)二端元件，其端電壓為一恒定值（直流電壓源）或是一定的時(shí)間函數(shù)，與流過它的電流（端電流）無關(guān)。12. 理想電流源是一個(gè)二端元件，其輸出電流為一恒定值（直流電流源）或是一定的時(shí)間函數(shù)，與端電壓無關(guān)。13. 激勵(lì)：以電壓或電流形式向電路輸入的能量或信號(hào)稱為激勵(lì)信號(hào)，簡稱為激勵(lì)。14. 響應(yīng)：經(jīng)過電路傳輸處理后的輸出信號(hào)叫做響應(yīng)信號(hào)，簡稱響應(yīng)。15

3、. 受控源：在電子電路中，電源的電壓或電流不由其自身決定，而是受到同一電路中其它支路的電壓或電流的控制。16. 受控源的四種類型：電壓控制電壓源、電壓控制電流源、電流控制電壓源、電流控制電流源。17. 電位：單位正電荷處在一定位置上所具有的電場能量之值。在電力工程中，通常選大地為參考點(diǎn)，認(rèn)為大地的電位為零。電路中某點(diǎn)的電位就是該點(diǎn)對(duì)參考點(diǎn)的電壓。18. 單口電路：對(duì)外只有兩個(gè)端鈕的電路，進(jìn)出這兩個(gè)端鈕的電流為同一電流。19. 單口電路等效：如果一個(gè)單口電路N1和另一個(gè)單口電路N2端口的伏安關(guān)系完全相同，則這兩個(gè)單口電路對(duì)端口以外的電路而言是等效的，可進(jìn)行互換。20. 無源單口電路：如果一個(gè)單口

4、電路只含有電阻，或只含受控源或電阻，則為不含獨(dú)立源單口電路。就其單口特性而言，無源單口電路可等效為一個(gè)電阻。21. 支路電流法：以電路中各支路電流為未知量，根據(jù)元件的VAR和KCL、KVL約束關(guān)系，列寫?yīng)毩⒌腒CL方程和獨(dú)立的KVL方程，解出各支路電流，如果有必要，則進(jìn)一步計(jì)算其他待求量。22. 節(jié)點(diǎn)分析法：以節(jié)點(diǎn)電壓（各獨(dú)立節(jié)點(diǎn)對(duì)參考節(jié)點(diǎn)的電壓降）為變量，對(duì)每個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)列寫KCL方程，然后根據(jù)歐姆定律，將各支路電流用節(jié)點(diǎn)電壓表示，聯(lián)立求解方程，求得各節(jié)點(diǎn)電壓。解出節(jié)點(diǎn)電壓后，就可以進(jìn)一步求得其他待求電壓、電流、功率。23. 回路分析法：以回路電流（各網(wǎng)孔電流）為變量，對(duì)每個(gè)網(wǎng)孔列寫KVL方程

5、，然后根據(jù)歐姆定律，將各回路電壓用回路電流表示，聯(lián)立求解方程，求得各回路電流。解出回路電流后，就可以進(jìn)一步求得其他待求電壓、電流、功率。24. 電容電壓具有記憶性：在電容電流為有限值的條件下，電容電壓不能躍變，即電容電壓具有連續(xù)性。25. 電感電流具有記憶性：在電感電壓為有限值的條件下，電感電流不能躍變，即電感電流具有連續(xù)性。26. 一階電路：一階常微分方程描述的電路。二、 基本定理、定律1. 基爾霍夫電流定律對(duì)于集總參數(shù)電路中的任一節(jié)點(diǎn)而言，在任一時(shí)刻，流入（流出）該節(jié)點(diǎn)的所有支路電流的代數(shù)和恒為零。數(shù)學(xué)表達(dá)式為，為流入（流出）該節(jié)點(diǎn)的第條支路的電流，為與該節(jié)點(diǎn)相連的支路數(shù)。2. 基爾霍夫電

6、壓定律。對(duì)于集總參數(shù)電路中的任一回路而言，在任一時(shí)刻，沿選定的回路方向，該回路中所有支路（或元件）電壓降的代數(shù)和恒等于零。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：，為第條支路（或第個(gè)元件）的電壓，為該回路包含的支路數(shù)（或元件數(shù)）。3. 疊加定理在任何由線性電阻、線性受控源及獨(dú)立源組成的線性電路中，每一元件的電流或電壓響應(yīng)都可以看成是電路中各個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用時(shí)，在該元件上所產(chǎn)生的電流或電壓響應(yīng)的代數(shù)和。當(dāng)某一獨(dú)立源單獨(dú)作用時(shí)，其他獨(dú)立源為零值，即獨(dú)立電壓源用短路代替，獨(dú)立電流源用開路代替。4. 置換定理在具有唯一解的線性或非線性電路中，若已知某一支路的電壓uk或電流ik，則可用一個(gè)電壓為uk的理想電壓源或電流為ik的理想

7、電流源來置換這條支路，對(duì)電路中其余各支路的電壓和電流不產(chǎn)生影響。5. 戴文南定理任一線性含源單口電路，就其端口來看，可等效為一個(gè)理想電壓源串聯(lián)電阻支路。理想電壓源的電壓等于含源單口電路端口的開路電壓；串聯(lián)電阻等于該電路中所有獨(dú)立源為零值時(shí)所得電路的等效電阻。6. 諾頓定理任一線性含源單口電路，就其端口來看，可等效為一個(gè)理想電流源并聯(lián)電阻組合。理想電流源的電流等于含源單口電路端口的短路電流；并聯(lián)電阻等于該電路中所有獨(dú)立源為零值時(shí)所得電路的等效電阻。三、 求解電路的方法步驟1. 理想電壓源串聯(lián)等效a圖所示是n個(gè)理想電壓源串聯(lián)組成的單口電路。根據(jù)KVL，很容易證明在任何外接電路下，這一電壓源串聯(lián)組合

8、可等效為一個(gè)電壓源如b圖所示，等效電壓源的電壓2. 理想電流源并聯(lián)等效圖(a)所示是n個(gè)理想電流源并聯(lián)組成的單口電路。根據(jù)KCL，在任何外接電路下，可等效為一個(gè)電流源，如圖(b)所示，等效電流源的電流3. 任意二端電路與理想電壓源并聯(lián)等效圖(a)所示是任意二端電路N1與理想電壓源并聯(lián)組成的單口電路。N1可由電阻、獨(dú)立源和受控源等元件構(gòu)成。圖(a)所示的單口電路的VAR是u=us (對(duì)任意端電流i) 顯然，上式與理想電壓源的VAR相同。因此，根據(jù)等效的定義，圖(a)所示的單口電路可等效為圖(b)所示的電路，即圖(a)的等效電路就是理想電壓源本身。4. 任意二端電路與理想電流源串聯(lián)等效圖(a)所示

9、是任意二端電路N1與理想電流源串聯(lián)組成的單口電路。N1可由電阻、獨(dú)立源和受控源構(gòu)成。圖(a)所示的單口電路的VAR是i=is (對(duì)任意端電壓u) 。顯然，上式與理想電流源的VAR相同。根據(jù)等效的定義，圖(a)所示的單口電路可等效為圖(b)所示的電路，即圖(a)的等效電路就是理想電流源本身。5.電阻Y形連接與形連接的等效變換（1）由形電路等效變換為Y形電路各電阻間的關(guān)系為（2）Y形電路等效變換為形電路各電阻間的關(guān)系為6. 兩種實(shí)際電源模型的等效互換：1）實(shí)際電壓源等效為實(shí)際電流源時(shí)，將實(shí)際電壓源的電壓值除以串聯(lián)電阻值，得到實(shí)際電流源的電流值，然后將串聯(lián)電阻改為與電流源并聯(lián)，電流源方向與電壓源的正

10、極相同。2）實(shí)際電流源等效為實(shí)際電壓源時(shí)，將實(shí)際電流源電流值乘以電阻值得到實(shí)際電壓源的電壓值，然后將并聯(lián)電阻改為與電壓源串聯(lián)的電阻，電壓源的正極與電流源方向一致。7. 用支路電流法分析電路的一般步驟：（1） 選定各支路電流的參考方向和獨(dú)立回路的繞行方向。（2） 根據(jù)KCL對(duì)n-1個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)列節(jié)點(diǎn)電流方程。（3） 根據(jù)KVL對(duì)獨(dú)立回路列回路電壓方程，其中獨(dú)立回路數(shù)等于網(wǎng)孔數(shù)。（4） 聯(lián)立求解b個(gè)電路方程，解出b個(gè)支路電流，進(jìn)而可以求出其他待求的電壓、功率等參數(shù)。8. 用節(jié)點(diǎn)分析法求解電路的步驟：（1） 選定參考節(jié)點(diǎn)，標(biāo)注各節(jié)點(diǎn)電壓。（2） 對(duì)各獨(dú)立節(jié)點(diǎn)按節(jié)點(diǎn)方程的一般形式列寫節(jié)點(diǎn)方程。（3） 解

11、方程求出各節(jié)點(diǎn)電壓。（4） 根據(jù)節(jié)點(diǎn)電壓進(jìn)一步求得其他待求的電壓、電流、功率等。9. 用回路分析法求解電路的步驟：（1） 選定獨(dú)立回路數(shù)（等于網(wǎng)孔數(shù)），選定回路電流方向，標(biāo)于圖中。（2） 對(duì)各獨(dú)立回路按回路方程的一般形式列寫回路方程。（3） 解方程求出各回路電流。（4） 由求得的回路電流，求解其他的電壓、電流、功率等。10. 用三要素法分析直流一階電路步驟：（1） 確定時(shí)刻（換路前）電容電壓或電感電流。此時(shí)，電路處于穩(wěn)態(tài)，電容相當(dāng)于開路，電感相當(dāng)于短路。（2） 由換路定律得= 或= ，作時(shí)的等效電路（等效電路），求初始值。根據(jù)置換定理，將電容元件用一個(gè)源電壓為的理想電壓源代替，電感元件用一個(gè)源

12、電流為的理想電流源代替。（3） 作的等效電路，并求響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值，當(dāng)時(shí)，電路已進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，在直流激勵(lì)下，此時(shí)電容元件相當(dāng)于開路，電感元件相當(dāng)于短路。（4） 求時(shí)間常數(shù)。對(duì)于一階RC電路，；對(duì)于一階RL電路，。其中，R是換路后從儲(chǔ)能元件C或L兩端看進(jìn)去的戴維南等效電阻。（5） 將以上求得的初始值、穩(wěn)態(tài)值和時(shí)間常數(shù)代入三要素公式。即可得到在直流激勵(lì)下一階電路的響應(yīng)。四、 動(dòng)態(tài)電路的時(shí)域分析1.電容元件和電感元件若電壓與電流為關(guān)聯(lián)參考方向，電容和電感有如下特性：電容C電感L伏安關(guān)系元件的記憶性和連續(xù)性元件在某一時(shí)刻的儲(chǔ)能一階電路的零輸入響應(yīng)一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)一階電路的全響應(yīng)三要素法求解電路五、 注意事項(xiàng)1. 應(yīng)用兩種實(shí)際電源模型等效關(guān)系分析電路時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1） 實(shí)際