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1、电路理论总结第一章一、重点: 1 、电流和电压的参考方向 2 、电功率的定义:吸收、释放功率的计算 3 、电路元件:电阻、电感、电容 4 、基尔霍夫定律5、电源元件二、电流和电压的参考方向: 1 、电流( Current )直流: I 符号交流:i 计算公式定义:单位时间内通过导线横截面的电荷(电流是矢量)单位:安培 A 1A=1C/1s 1kA=1103A 1A=110-3mA=1 10-6A=110-9nA ( )( ) /i tdq tdt名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -
2、 - 第 1 页,共 36 页 - - - - - - - - - 参考方向 a 、说明:电流的参考方向是人为假定的电流方向,与实际电流方向无关,当实际电流方向与参考方向一致时电流取正,相反地,当实际电流方向与参考方向不一致时电流取负。 b、表示方法:在导线上标示箭头或用下标表示 c 、例如: 2 、电压( Voltage )符号: U 计算公式:定义:两点间的电位(需确定零电位点)差,即将单位正电荷从一点移动到另一点所做的功的大小。单位:伏特 V 1V=1J/1C 1kV=1103V i 0 i B参考方向( iAB)U=dW/dq 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - -
3、- - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 36 页 - - - - - - - - - 1V=110-3mV=1 10-6V=110-9Nv 参考方向(极性) a 、说明:电压的实际方向是指向电位降低的方向,电压的参考方向是人为假定的,与实际方向无关。若参考方向与实际方向一致则电压取正,反之取负。 b、表示方法:用正极性 () 表示高电位,用负极性()表示低电位,则人为标定后,从正极指向负极的方向即为电压的参考方向或用下标表示( UAB) 。 c、例如: 3 、关联与非关联参考方向说明:一个元件的电流或电压的参考方向可以独
4、立的任意的人为指定。无论是关联还是非关联参考方向,对实际方向都无影响。关联参考方向:电流和电压的参考方向一致,即电流从所标的正极流出。i i U 0 参考方向U +实际方向+实际方向参考方向U +U 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 36 页 - - - - - - - - - 非关联参考方向:电流和电压的参考方向不一致。例如: 4 、相关习题:课件上的例题,1-1,1-2 ,1-7 三、电功率 1 、符号: p 2 、计算公式: 3 、定义:单位时间内电场
5、力所做的功。 4 、单位:瓦特( W ) 5 、关联参考方向下:吸收功率p=ui 0:吸收正功率 ( 实际吸收 ) 0:释放正功率(实际释放) i(1)=2A u(1)= 1* i(1)+2 i(1)=6V p(1)=4*2=8W 仅5A电流源作用时:根据KCL 对于结点 a:i(2)+5-i(3)=0 根据KVL :2* i(2)+1* i(3)+2 i(2)=0 i(2)=-1A, i(3)=4A u(2)= 1* i(3)+2 i(2)=2V p( 2)=1*2=2W (3)根据叠加定理,将所计算的电流,电压进行叠加,电功率根据总电流和总电压计算求出。i= i( 1)+ i(2)=2-1
6、=1A u= u( 1)+u(2)=6+2=8V a u(2)2i (2)1i (2)25A 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 28 页,共 36 页 - - - - - - - - - p= i2*2=2W p(1)+ p( 2)例题2:关于黑箱子如上图所示,已知解:由于未知电路是无源线性网路,所以i 的大小完全由 us和is决定假设i=k1us+k2is根据已知条件: k1+k2=2 k1=1 -k1+2*k2=1 k2=1 由此4、拓展:齐性原理(主要用于分析T形
7、电路)齐性原理:在线性电路中,当所有激励(独立电压源和独立电流源)都同时增大或缩小 K倍时,则电路中响应(电压和电流)也将同时增大或缩小 K倍。特别地,当电路中只有一个激无源线性网络uSiiS AiAiVuSS21,1响应时,当AiAiVuSS12,1响应时,当?响应时,求iAiVuSS5,3AiuiSS253名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 29 页,共 36 页 - - - - - - - - - 励(独立电源或者独立电流源) 时,则响应与激励成正比。例题:如下图,
8、 R1=R2=1,RL=2,us=51V ,求电流 i 。解:假设流过 RL的电流大小为 i=1A 根据 VCL 关系,倒推得出 us=34V(各倒推结果如上图所示)根据齐性原理:5、相关习题: 4-1 中的所有例题,习题 4-1,4-2,4-3,4-4,4-6,4-7,4-8 三、输入电阻二端网络:具有向外引出一对端子的电路或网络,例如下图iR1 R1 R1 R2RL+ usR2 R2 + 2V 2A + 3V + 8V + 21V + us=34V 3A 8A 21A 5A 13A + i =1A iR1 R1 R1 R2RLusR2 R2 Aiuuiuuii5. 113451ssss即名
9、师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 30 页,共 36 页 - - - - - - - - - a b 输入电阻:即下图中的Rin2、输入电阻的计算方法当A内仅含电阻时,输入电阻即为等效电阻例如当A内除电阻外还有独立电压源和独立电流源时,将独立电压源短A a b iu A + - u i 输入电阻iuRinR2R3R1321/)(RRRRReqin名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理
10、- - - - - - - 第 31 页,共 36 页 - - - - - - - - - 路,独立电流源断路后,输入电阻即为等效电阻例如当A内含有受控源时,根据定义在端口处外加一个电压源us或者电流源is例如:R2R3R1US +_R3R2R1i1i2321/)(RRRRReqin名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 32 页,共 36 页 - - - - - - - - - 3、相关习题: 2-7 的例题,习题 2-14,2-15,2-16 四、戴维宁等效定理U+_3i
11、16+6i1iUS+_3i16+6i1外加电源 u,us短路1115.163iiii111936iiiU65.1911iiiURin名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 33 页,共 36 页 - - - - - - - - - 1、定理:一个含独立电源, 线性电阻和受控源的一端口, 对外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合等效置换,此电压源的激励电压等于一端口的开路电压,电阻等于一端内的输入电阻。2、两个计算:开路电压的计算:将要求解的支路断开,根据第三章的几种方法
12、求出开路电压。输入电阻的计算:三种情况分别分析,详见本章(三、输入电阻)3、例题求RL消耗的功率。A a b iu ia b ReqUoc+ -u 10050+ 40V RLa b + 50V I14I1505名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 34 页,共 36 页 - - - - - - - - - 解:将 RL所在的支路断开求开路电压 Uoc 根据KCL 对于结点 a:4I1-I2+I1=0 I2=5I1 对于结点 c:4I1+I3-I2=0 I3=I1根据KVL
13、:50*I2+100*I1-40+50*I3=0 I1=0.1A Uoc=0.1*100=10V 求输入电阻 Rin c U 10050a b I14I150+ II3I2c 10050+ 40V a b I14I150+ UocI2I3名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 35 页,共 36 页 - - - - - - - - - 根据KCL 对于结点 a:I+I2-I1-4I1=0对于结点 c:4I1+I3-I2=0 根据KVL:50*I3+50*I2+100*I1=0 I=4I1U=100*I1 Rin=U/I=25得到简化后的电路IL=60/30=2A pL=IL2*5=20W 4、相关习题:习题 4-9 ,4-10,4-11,4-12,4-13 a b Uoc+ Rin52510V50VIL 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 36 页,共 36 页 - - - - - - - - -
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