2022年《电路原理》复习要点 .pdf
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1、1 知识点复习:第一章 电路模型和电路定理1、电流、电压的参考方向与其真实方向的关系;2、直流功率的计算;3、理想电路元件;无源元件:电阻元件 R: 消耗电能电感元件 L : 存储磁场能量电容元件 C: 存储电场能量有源元件:独立电源:电压源、电流源受控电源:四种线性受控源( VCVS;VCCS;CCVS;CCCS)4、基尔霍夫定律。(1) 、支路、回路、结点的概念(2) 、基尔霍夫定律的内容:集总电路中基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律( KCL ) 和基尔霍夫电压定律( KVL ) 。基尔霍夫电流定律 (KCL):任意时刻,流入电路中任一节点的电流代数和恒为零。约定:流入取负,流出取正;物理
2、实质:电荷的连续性原理;推广:节点封闭面(广义节点) ;基尔霍夫电压定律 (KVL):任意时刻,沿任一闭合回路电压降代数和恒为零。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 34 页 - - - - - - - - - 2 约定:与回路绕行方向一致取正,与回路绕行方向不一致取负;物理实质:电位单值性原理;推广:闭合路径假想回路;(3) 、基尔霍夫定律表示形式:基尔霍夫电流定律 (KCL) 基尔霍夫电压定律 (KVL) 熟练掌握:基尔霍夫电流定律 (
3、KCL ) :在集总参数电路中,任意时刻,对任意结点,流出或流入该结点电流的代数和等于零。KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任意结点处的反映;KCL是对结点电流的约束,与支路上接的是什么元件无关,与电路是线性还是非线性无关;KCL方程是按电流参考方向列写,流出结点的电流取“+” ,流入结点的电流取“” ,与电流实际方向无关。基尔霍夫电压定律 (KVL) :在集总参数电路中, 任意时刻, 沿任一闭合路径 (回路)绕行,各支路电压的代数和等于零。KVL是能量守恒的具体体现 ( 电压与路径无关 );KVL是对回路电压加的约束,与回路各支路上接的是什么元件无关,与电路是线性还是非线性无关;KVL
4、方程是按电压参考方向列写,任意选定回路绕行方向(顺时针或逆时针),支路电压的参考方向与回0iorii入出0uoruu降升1( )0mki t1( )0mku t名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 34 页 - - - - - - - - - 3 路绕行方向一致,该电压取“+” ,反之“”,与电压实际方向无关。示例1、试求图中电压源、电流源的功率(必须注明是吸收还是发出)。P3V=()W( ); P2A=()W( )。答案: P3V= 6 W
5、( 发出 ) ; P2A= 10 W ( 发出 ) 。2、试求图中电压源、电流源的功率(必须注明是吸收还是发出)。P15V= ()W( ); P2A=()W( )。答案: P15V= 75 W ( 发出 ) ; P2A= 30 W ( 吸收 ) 。3、已知下图所示电路中的E=2V,Ik=2A。电阻 R1和 R2消耗的总功率为()W 。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 34 页 - - - - - - - - - 4 答案: 8 W 4、下图
6、所示电路电压源功率为()W ;电流源功率为()W 。答案: P4V= 28 W ( 发出 ) ; P3A= 6 W ( 发出)。5、某直流电源开路时的端电压为9V,短路时电流为3A,外接负载是一只阻值为6的电阻时,回路电流则为()A,负载的端电压为()V。答案:回路电流则为( 1 )A,负载的端电压为( 6 )V。6、下图所示电路中I = ()A。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 34 页 - - - - - - - - - 5 答案: -
7、1.5 A 7、电流与电压为关联参考方向是指( D ) 。A.电流实际方向与电压升实际方向一致B.电流实际方向与电压降实际方向一致C.电流参考方向与电压升参考方向一致D.电流参考方向与电压降参考方向一致8、在电源内部,电动势的正方向是: ( A )A从负极指向正极 B从正极指向负极 C没有方向 D无法判断9、如下图所示电路中电流i等于: ( B )A. 1 A B. 2 A C. 3 A D. 4 A 10、教材 P27-31 1-7 、 1-8 、 1-9 (每题熟悉 1 种) 1-17 、1-20 (简单计算题)第二章电阻电路的等效变换1、等效变换的概念;对外等效,内部无效;端口的电压、电
8、流不变。2、Y互换;由型Y型: 由 Y型型:7A214i形不相邻电阻形电阻两两乘积之和形电阻YY形电阻之和形相邻电阻的乘积形电阻Y名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 34 页 - - - - - - - - - 6 3、实际电压源与电流源的等效变换;注意:理想电压源与理想电流源不能等效变换4、输入电阻的计算。示例1、如图所示电路中, R1=R2=R3=R4=R5=12,求 S断开时 AB间等效电阻RAB=(); S闭合时 AB间等效电阻 RA
9、B=()。答案: S断开时 AB间等效电阻 RAB=( 6 );S闭合时 AB间等效电阻 RAB=( 6 )。当 S断开时,等效电阻:RAB(R1R2)(R3R4)R5(1212)( 1212)126;当 S闭合时,等效电阻:RAB(R1R3R2R4)R5(12121212)126。2、如图所示电路, 已知 R2的功率为 2W ,则 R1( ),R3( )。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 34 页 - - - - - - - - - 7
10、答案: R1( 3 ),R3( 1 )。3、额定值为“ 220V 40W ”的白炽灯,灯丝热态电阻的阻值为();如果把它接到 110V的电源上,实际消耗的功率为( )W 。答案:阻值为 ( 1210 ),功率为 ( 10 )W 。4、有两个电阻,把它们串联起来的总电阻为10,把它们并联起来的总电阻为2.1,这两个电阻的阻值分别为( )和 ( )。答案: R1( 3 ),R3( 7 )。5、 三个 3K 的电阻星形连接,当转换成三角形连接时其每个等值电阻为()K。答案: ( 9 )K。6、电路如右图所示, Rab为() 。答案: ( 100 )。7、电路如右图所示,电压U和电流 I 的关系式为(
11、 C ) 。A.IU25 B. IU25C. IU25 D. 25IU名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 34 页 - - - - - - - - - 8 8、将下图所示各电路简化为一个电压源-电阻串联组合。答案:9、求各电路的入端电阻Ri。答案: (a)Ri= 6 ;(b)Ri= 15/2=7.5 。10、求下图所示电路中的电流I 及电压 U1。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归
12、纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 34 页 - - - - - - - - - 9 答案: (a)U1= 4400/23 V ; I=800/23 A. (b)U1= _100/3 V ; I=1/4=0.25 A. 11、有一个桥 T型衰减器如右图所示。图中R1R3100,R250,R4200,RL100,恒流源 Ig 30mA ,Rg 100。试求网路的输入电流I1和负载 RL上的电压 U2。答案:根据 Y电阻等效变换,或惠斯通电桥平衡分析计算。电流I1=15mA ;电压 U2=0.5V。第三章电阻电路的一般分析1、理解 KCL和
13、 KVL的独立方程数;2、熟练掌握支路电流法的使用步骤;3、熟悉回路电流法的应用;(难点是含有无伴电流源支路时、含有受控源电路的回路电流法的应用)4、掌握结点电压法的应用。(难点是含有无伴电压源支路电路、含有受控源电路的结点电压法的应用)名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页,共 34 页 - - - - - - - - - 10 示例1、对于具有 n 个结点 b 个支路的电路,可列出()个独立的 KCL方程,可列出()个独立的 KVL方程。答案:
14、(n-1)个独立的 KCL方程, 可列出( b-n+1)个独立的 KVL方程。2、求下图所示电路中50 k 电阻中的电流IAB。答案:设结点 A、B的电压为 UA、 UB;假定每个电阻上电流的参考方向。 (如上右图)(注意:电阻两端的电压降的方向要与电流参考方向关联)I1=(100-UA)/10 mA ;I2=(UA+100)/5 mA ;IAB=(UA- UB)/50 mA ;I3=(100-UB)/5 mA ; I4=(UB+100)/10 mA ;I5=(UB-0)/5 mA 。结点 A:I1= I2+ IAB ;结点 B:I3+ IAB= I4+I5 解以上联立方程得: UA=1450
15、0/479 V ; UB=7500/479 V;则:IAB=(UA- UB)/50 mA= 440/479 mA 。3、所做的习题: P76-80 3-7 、3-9 、3-10、3-11、3-19、3-20、3-21。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页,共 34 页 - - - - - - - - - 11 第四章电路定理1、熟悉线性电路齐次性和叠加性概念;2、掌握叠加定理的应用;什么是叠加定理?指出应用叠加定理时的注意事项。答:在线性电阻电路
16、中,任一支路的电流(或电压) 可以看成是电路中每一个独立电源单独作用于电路时,在该支路产生的电流(或电压 )的叠加(代数和)。应用叠加定理时应注意以下几点:(1)叠加定理只适用于线性电路,不适用于非线性电路。(2)在叠加的各分电路中,不作用的电源置零,电压源处短路,电流源处开路,电路的连接关系以及电路中所有的电阻、受控源保留不动。(3)叠加时各分电路中u, i参考方向可以取与原电路中的相同。(4)功率不能叠加 (为电源的二次函数 ,p = u i )。3、了解替代定理的概念;4、掌握戴维宁定理和诺顿定理的应用;什么是戴维宁定理?指出含受控源的一端口等效电阻Req的计算方法。答:任何一个含独立电
17、源、线性电阻和受控源的一端口网络,对外电路来说,总可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换;此电压源的电压等于该含源一端口的开路电压 uoc,而电阻 Req等于该含源一端口内全部独立源置零后的输入电阻。当一端口网络内部含受控源时,可采用开路电压 / 短路电流法求等效电阻Req,此时一端口网络不除去独立源,oceqscURI;或采用外加源法求等效电阻Req,此时一端口网络内独立源置零,equRi。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页,共 34 页
18、 - - - - - - - - - 12 5、学会利用戴维宁定理分析计算向负载传输最大功率。示例1、电路如图所示,当开关S在位置“ 1”时,毫安表读数为40 mA ;当开关 S在位置“2”时,毫安表读数为 60 mA 。 问:开关 S在位置“3” 时,毫安表的读数()mA 。答案:毫安表的读数( 190 )mA 。2、如图所示线性网络N,只含电阻。若 IS1=8 A,IS2=12 A,Ux为 80 V;若 IS1=8 A,IS2=4 A,Ux为 0 V。当 IS1=IS2=20 A 时 Ux为()V。答案: Ux为(150 )V。3、叠加定理仅适用于线性电路,在叠加的各分电路中,不作用的电压
19、源用()代替,不作用的电流源用()代替,受控源不能单独作用;原电路的功率不能使用叠加定理来计算。答案:不作用的电压源用(短路)代替,不作用的电流源用(开路 )代替4、求解下图所示含源端口网络的戴维宁等效电路。并计算该端口网络外接多大的负载时负载可获得最大功率,最大功率是多少。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页,共 34 页 - - - - - - - - - 13 答案: 上图根据戴维宁定理, 可等效为 UOC=10 V, Req=5 的电压源
20、;当负载 RL=Req=5 时,可获得最大功率5、电阻的对偶是电导,阻抗的对偶是导纳,那么感抗的对偶是容纳;容抗的对偶是感纳 。?附电路的对偶特性是电路的一个普遍性质,电路中存在大量对偶元素。?以下是一些常用的互为对偶的元素:电压电流磁链电荷电阻电导电感电容电压源电流源开路短路 CCVS VCCS VCVS CCCS 串联并联网孔节点回路割集树支连支 KVL KCL 电阻 R 电导 G 电感 L 电容 C 感抗L 容纳C 容抗 1/ C 感纳 1/ L 22max10544*5ocequPwR名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精
21、选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 13 页,共 34 页 - - - - - - - - - 14 复数阻抗 Z 复数导纳 Y 6、电路如右图示,当2 A 电流源未接入时, 3 A电流源向网络提供的功率为54 W ,u212 V;当3 A 电流源未接入时, 2 A 电流源向网络提供的功率为 28 W,u38 V。求两电源同时接入时,各电流源的功率。答案:应用叠加定理3 A 电流源单独作用时:(u2)112 V; (u3)154/3=18 V ;2 A 电流源单独作用时:(u2)228/2=14 V ; (u3)28 V;两电源同时接入时 : u2(u2
22、)1+(u2)2=26 V;u3=(u3)1+(u3)2=26 V 3 A 电流源的功率为 26*3=78W ; 2 A 电流源的功率为 26*2=52W 。7、电路如下图所示,问:Rx为何值时, Rx可获得最大功率 ?此最大功率为何值 ? 答案:上图去除Rx所在的支路,根据戴维宁定理,UOC=3 V 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 14 页,共 34 页 - - - - - - - - - 15 ( 关键是短路 Rx所在的支路,同样方法求ISC=3
23、i=3A;得 Req=Uoc/ISC=1. 当 Rx= Req=1时,Rx可获得最大功率 P= UOC2/4 Req=9/4W。8、电路如右图所示,各元件参数已给定,其中受控源中4r。计算负载电阻 RL?时获得的最大功率,其端电压u 是多少?ri21216V8AuLR答案:根据戴维宁定理计算开路电压Uoc=32V;短路电流 Isc=16/3A;等效电阻 Req=Uoc/Isc=6;并画出戴维宁等效电路。根据最大功率传输定理,负载电阻RLReq=6时获得的最大功率;其端电压 u=16V ;9、下图所示电路中电流I 等于: ( C )A. -2 A B. 2 A C. -6 A D. 6 A (4
24、 )*13 *1341 ;OCi AVUViAi对于 4V独立电压源与 1电阻形成的回路,有:,得名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 15 页,共 34 页 - - - - - - - - - 16 10、下图所示电路中负载电阻获得的最大功率等于:( A )A. 4 W B. 8 W C. 12 W D. 16 W 11、描述线性电路中多个独立源共同作用时所产生的响应的规律的定理是:( C )A. 戴维宁定理 B. 诺顿定理 C. 叠加定理 D. 互易定
25、理12、重点复习所做的习题: P107-111 4-2 、4-3、4-4、4-12、4-16。第 5 章含有运算放大器的电阻电路1、分析含有理想运算放大器的电路时,重点理解理想运算放大器虚断、虚短的含义,在输入、输出端的表现形式;2、掌握节点法分析含理想运算放大器的电阻电路。V21A2LR名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 16 页,共 34 页 - - - - - - - - - 17 示例1、如图所示含理想运算放大器电路中,已知Ui=10 mV ,R
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