2022年电路分析基础知识归纳.docx

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1、一、基本概念电路分析基础学问归纳1. 电路：如干电气设备或器件依据肯定方式组合起来,构成电流的通路；2. 电路功能：一是实现电能的传输、安排和转换；二是实现信号的传递与处理；3. 集总参数电路近似实际电路需满意的条件：实际电路的几何尺寸l（长度）远小于电路正常工作频率所对应的电磁波的波长 ,即 l ；4. 电流的方向：正电荷运动的方向；5. 关联参考方向：电流的参考方向与电压降的参考方向一样；6. 支路：由一个电路元件或多个电路元件串联构成电路的一个分支；7. 节点：电路中三条或三条以上支路连接点；8. 回路：电路中由如干支路构成的任一闭合路径；9. 网孔：对于平面电路而言,其内部不包含支路的

2、回路；10. 拓扑约束： 电路中全部连接在同一节点的各支路电流之间要受到基尔霍夫电流定律的约束,任一回路的各支路（元件）电压之间要受到基尔霍夫电压定律约束,这种约束关系与电路元件的特性无关,只取决于元件的互联方式；11. 抱负电压源： 是一个二端元件,其端电压为一恒定值US （直流电压源）或是肯定的时间函数 uSt ,与流过它的电流（端电流）无关；12. 抱负电流源是一个二端元件,其输出电流为一恒定值I S （直流电流源）或是肯定的时间函数 i St ,与端电压无关；13. 鼓励：以电压或电流形式向电路输入的能量或信号称为鼓励信号,简称为鼓励；14. 响应：经过电路传输处理后的输出信号叫做响应

3、信号,简称响应；15. 受控源：在电子电路中,电源的电压或电流不由其自身打算,而是受到同一电路中其它支路的电压或电流的掌握；16. 受控源的四种类型：电压掌握电压源、电压掌握电流源、电流掌握电压源、电流掌握电流源；17. 电位：单位正电荷处在肯定位置上所具有的电场能量之值；在电力工程中,通常选大地为参考点,认为大地的电位为零；电路中某点的电位就是该点对参考点的电压；18. 单口电路：对外只有两个端钮的电路,进出这两个端钮的电流为同一电流；19. 单口电路等效：假如一个单口电路N1 和另一个单口电路N2 端口的伏安关系完全相同, 就这两个单口电路对端口以外的电路而言是等效的,可进行互换；20.

4、无源单口电路：假如一个单口电路只含有电阻,或只含受控源或电阻,就为不含独立源单口电路；就其单口特性而言,无源单口电路可等效为一个电阻；21. 支路电流法：以电路中各支路电流为未知量,依据元件的VAR 和 KCL、KVL 约束关系, 列写独立的 KCL方程和独立的KVL方程,解出各支路电流,假如有必要,就进一步运算其他待求量；22. 节点分析法：以节点电压（各独立节点对参考节点的电压降）为变量,对每个独立节点列写 KCL方程,然后依据欧姆定律,将各支路电流用节点电压表示,联立求解方程,求得各节点电压；解出节点电压后,就可以进一步求得其他待求电压、电流、功率；23. 回路分析法：以回路电流（各网孔

5、电流）为变量,对每个网孔列写KVL方程,然后依据.欧姆定律,将各回路电压用回路电流表示,联立求解方程,求得各回路电流；解出回路电流后,就可以进一步求得其他待求电压、电流、功率；24. 电容电压具有记忆性：在电容电流为有限值的条件下,电容电压不能跃变,即电容电压具有连续性；25. 电感电流具有记忆性：在电感电压为有限值的条件下,电感电流不能跃变,即电感电流具有连续性；26. 一阶电路：一阶常微分方程描述的电路；二、基本定理、定律1.基尔霍夫电流定律对于集总参数电路中的任一节点而言,在任一时刻,流入（流出）该节点的全部支路电m流的代数和恒为零；数学表达式为ik t0 , ik t 为流入（流出）该

6、节点的第k 条支路k 1的电流, m为与该节点相连的支路数；2.基尔霍夫电压定律；对于集总参数电路中的任一回路而言,在任一时刻, 沿选定的回路方向, 该回路中全部m支路（或元件）电压降的代数和恒等于零；数学表达式为：ukt 0 , uk t 为第 k 条k 1支路（或第 k 个元件）的电压, m 为该回路包含的支路数（或元件数）；3. 叠加定理在任何由线性电阻、 线性受控源及独立源组成的线性电路中,每一元件的电流或电压响应都可以看成是电路中各个独立源单独作用时,在该元件上所产生的电流或电压响应的代数 和；当某一独立源单独作用时,其他独立源为零值, 即独立电压源用短路代替,独立电流源用开路代替；

7、4. 置换定理在具有唯独解的线性或非线性电路中,如已知某一支路的电压uk 或电流 i k,就可用一个电压为 uk 的抱负电压源或电流为i k 的抱负电流源来置换这条支路,对电路中其余各支路的电压和电流不产生影响；5. 戴文南定理任一线性含源单口电路N ,就其端口来看,可等效为一个抱负电压源串联电阻支路；精选 WORD文档！7抱负电压源的电压等于含源单口电路N 端口的开路电压uOC；串联电阻R0 等于该电路N中全部独立源为零值时所得电路N 0 的等效电阻；6. 诺顿定理任一线性含源单口电路N ,就其端口来看,可等效为一个抱负电流源并联电阻组合；抱负电流源的电流等于含源单口电路N 端口的短路电流i

8、 SC ；并联电阻R0 等于该电路 N 中全部独立源为零值时所得电路三、求解电路的方法步骤N 0 的等效电阻；1.抱负电压源串联等效a 图所示是 n 个抱负电压源串联组成的单口电路；依据KVL,很简单证明在任何外接电路下,这一电压源串联组合可等效为一个电压源如b 图所示,等效电压源的电压nusus1us2usnuskk 12.抱负电流源并联等效图a 所示是 n 个抱负电流源并联组成的单口电路；依据KCL,在任何外接电路下,可等效为一个电流源,如图b 所示,等效电流源的电流nisis1is2.i snk 1isk3.任意二端电路与抱负电压源并联等效图a 所示是任意二端电路N 与抱负电压源并联组成

9、的单口电路；1N 可由电阻、独1立源和受控源等元件构成；图a 所示的单口电路的VAR是 u=u 对任意端电流i s明显,上式与抱负电压源的VAR 相同；因此,依据等效的定义,图a 所示的单口电路可等效为图 b 所示的电路,即图a 的等效电路就是抱负电压源本身；4.任意二端电路与抱负电流源串联等效图a 所示是任意二端电路N1与抱负电流源串联组成的单口电路；N1可由电阻、独立源和受控源构成；图a 所示的单口电路的VAR是 i =is 对任意端电压 u；明显,上式与抱负电流源的VAR相同；依据等效的定义,图a 所示的单口电路可等效为图b所示的电路,即图a 的等效电路就是抱负电流源本身；5. 电阻 Y

10、 形连接与 形连接的等效变换1R 122R1R20R 13R23R33（1）由形电路等效变换为Y 形电路各电阻间的关系为R1R12R12R1323RR13R2R123R12R23R1223R13R2323RR13RRR13（2） Y 形电路等效变换为形电路各电阻间的关系为R12R1R2R1R2R3R23R2R3R2R3R1R13R1R3R1 R3R26. 两种实际电源模型的等效互换：1）实际电压源等效为实际电流源时,将实际电压源的 电压值除以串联电阻值, 得到实际电流源的电流值, 然后将串联电阻改为与电流源并联, 电流源方向与电压源的正极相同；2）实际电流源等效为实际电压源时,将实际电流源 电

11、流值乘以电阻值得到实际电压源的电压值,然后将并联电阻改为与电压源串联的电阻,电压源的正极与电流源方向一样；7. 用支路电流法分析电路的一般步骤：（1） 选定各支路电流的参考方向和独立回路的绕行方向；（2） 依据 KCL对 n-1 个独立节点列节点电流方程；（3） 依据 KVL对独立回路列回路电压方程,其中独立回路数等于网孔数；（4） 联立求解 b 个电路方程,解出b 个支路电流,进而可以求出其他待求的电压、功率等参数；8. 用节点分析法求解电路的步骤：（1） 选定参考节点,标注各节点电压；（2） 对各独立节点按节点方程的一般形式列写节点方程；（3） 解方程求出各节点电压；（4） 依据节点电压进

12、一步求得其他待求的电压、电流、功率等；9. 用回路分析法求解电路的步骤：（1） 选定独立回路数（等于网孔数） ,选定回路电流方向,标于图中；（2） 对各独立回路按回路方程的一般形式列写回路方程；（3） 解方程求出各回路电流；（4） 由求得的回路电流,求解其他的电压、电流、功率等；10. 用三要素法分析直流一阶电路步骤：（1） 确定t0 时刻（换路前）电容电压uC0或电感电流i L0 ；此时,电路处于稳态,电容相当于开路,电感相当于短路；（2） 由换路定律得uC0 =uC0 或iL0 =iL0 ,作t0 时的等效电路（0等效电路）,求初始值y0 ；依据置换定理, 将电容元件用一个源电压为uC0的

13、抱负电压源代替,电感元件用一个源电流为i L0的抱负电流源代替；（3） 作t的等效电路,并求响应的稳态值y ,当t时,电路已进入稳态,在直流鼓励下,此时电容元件相当于开路,电感元件相当于短路；（4） 求时间常数 ；对于一阶 RC电路,RC；对于一阶 RL 电路, 其中, R 是换路后从储能元件C 或 L 两端看进去的戴维南等效电阻；L / R ；（5） 将以上求得的初始值y0、稳态值y 和时间常数代入三要素公式yt yy0ty e；即可得到在直流鼓励下一阶电路的响应 yt ；四、动态电路的时域分析1. 电容元件和电感元件如电压与电流为关联参考方向,电容和电感有如下特性：电容 C电感 L伏安关系

14、i t CC duCt dtu t LL di Lt dt元件的记忆性和连续性元件在某一时刻的储能u 0Cu 0Ci 0Li 0Lw t C12Cu t 2Cw t 122LLi t L一阶电路的零输入响应一阶电路的零状态响应utL / RCU etRC0iLI e0tuCUS1eRCiLUS 1RetL / R 一阶电路的全响应uCU0etRCtUS1eRCitL / RLI e0US 1RetL / R 三要素法求解电路u t Cu C u 0Cu C etRCi t Li tL/ RL i 0Li L e五、 留意事项1. 应用两种实际电源模型等效关系分析电路时,应留意以下几点：（1） 实际电压源模型与实际电流源模型的等效关系只对外电路而言,对电源内部是不等效的；（2） 两种实际电源模型中内阻RS 是一样的,留意互换时电压源电压的极性与电流源电流的方向之间的关系；（3） 抱负电压源与抱负电流源不能等效互换；（4） 两种实际电源模型等效互换的方法可推广应用；凡是与抱负电压源串联的电阻或与抱负电流源并联的电阻,都可以把它作为内阻,一起等效互换为实际电源模型；【下载本文档,可以自由复制内容或自由编辑修改内容, 更多出色文章,期望你的好评和关注,我将一如既往为您服务】