电路分析复习(最全)

电路总复习教材：《电路》邱关源主编第1章电路模型和电路定律第2章电阻的等效变换第3章电阻电路的一般分析第4章电路定理第7章一阶电路第8章相量法第9章正弦稳态电路的分析第10章含耦合电感的电路第12章三相电路第14章线性动态电路的复频域分析第13章非正弦周期电流电路第11章电路的频率响应第5章含运算放大器的电阻电路第6章储能元件考试内容1判断题：5道，5分2选择题：10道，20分3填空题：10道，20分4计算题：5道，55分第1章电路模型和电路定律1、电路模型的概念2、参考方向3、五种元件的特性4、基尔霍夫定律1、电路模型的概念用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型电路理论的作用：计算电路中各器件的端子电流和端子间电压电路模型：2、参考方向关联方向：非关联方向：u=Ri+–Riu+–Riuu=–Ri3、五种元件的特性电阻元件：RRiu+uiORiu+u=Riu=–Rip吸–ui–(–Ri)ii2R–u(–u/R)u2/Rp吸uii2Ru2/R电容元件：Ciu+–+–ttξiCu)t(u)t(00d1ttξiq)t(q)t(00ddtduCiCquO电压电流关系：伏安特性：dtduCuudtduCuip功率：特点：隔直通交串并联关系电感元件：Li+–utiLeuddttudtLituLi010d1tiLiuipdd吸电压电流关系：功率：特点：隔交通直韦安（~i）特性i0串并联关系电压源和电流源电压源：uS+_i特点：电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关通过它的电流是任意的，由外电路决定直流：uS为常数交流：uS是确定的时间函数伏安特性USuiO功率：p吸=uSip发=–uSi(i,uS关联)电场力做功，吸收功率。p发＝uSi(i,us非关联）物理意义：uS+_iu+_uS+_iu+_电流源：特点：电源电流由电源本身决定，与外电路无关；电源两端电压是任意的，由外电路决定。直流：iS为常数交流：iS是确定的时间函数iS+_u伏安特性uiOIS功率p发=uisp吸=–uisp吸=uisp发=–uisiSu+_iSu+_u,iS关联u,iS非关联受控源：:电流放大倍数r:转移电阻u1=0i2=i1u1=0u2=ri1CCCSººi1+_u2i2ºº+_u1i1ºººº+_u1i1+_u2i2CCVS+_ºººº+_u1i1ri1+_u2i2CCVS+_g:转移电导:电压放大倍数i1=0i2=gu1i1=0u2=u1VCCSººgu1+_u2i2ºº+_u1i1ºººº+_u1i1u1+_u2i2VCVS+_4、基尔霍夫定律0)(tu基尔霍夫电压定律(KVL)：在任何集总参数电路中，在任一时刻，沿任一闭合路径各支路电压的代数和为零0(t)i基尔霍夫电流定律(KCL)：在任何集总参数电路中，在任一时刻，流出(流入)任一节点的各支路电流的代数和为零返回第2章电阻的等效变换1、电阻的串并联2、电阻的星—三角形变换3、电压源、电流源的等效变换1、电阻的串并联nkuuuu1Req=(R1+R2+…+Rn)=Rk电阻的串联：电阻的并联：i=i1+i2+…+ik+…+in1/Req=1/R1+1/R2+…+1/RnGeq=G1+G2+…+Gk+…+Gn=Gk=1/Rk2、电阻的星—三角形变换R12R31R23i3i2i1123+++–––u12u23u31R1R2R3i1Yi2Yi3Y123+++–––u12Yu23Yu31Yi1=i1Yi2=i2Yi3=i3Yu12=u12Yu23=u23Yu31=u31Y等效的条件:213133113232233212112RRRRRRRRRRRRRRRRRR321133132132233212112GGGGGGGGGGGGGGGGGG由Y接接由接Y接122331233133112231223223311231121GGGGGGGGGGGGGGGGGG312312233133123121223231231231121RRRRRRRRRRRRRRRRRR3、电压源、电流源的等效变换i+_uSRi+u_iGi+u_iSiiissRG,Rui1由电压源变换为电流源iRi+u_iSiiissRRRui,Rii+_uS+u_iGi+u_iS由电流源变换为电压源iiissGRGiu1,iRi+u_iSiiissRRRiu,返回第3章电阻电路的一般分析1、支路电流法2、网孔电流法3、回路电流法4、节点电压法1、支路电流法出发点：以各支路电流为未知量列写电路方程分析电路的方法独立方程数应为2b个以支路电流为电路变量独立方程个数：支路法的一般步骤(1)标定各支路电流（电压）的参考方向；(2)选定(n–1)个节点，列写其KCL方程；(3)选定b–(n–1)个独立回路，列写其KVL方程；(元件特性代入)(4)求解上述方程，得到b个支路电流；(5)进一步计算支路电压和进行其它分析。2、网孔电流法R11im1+R12im2+R13im3+---+R1mimm=us11R21im1+R22im2+R23im3+---+R2mimm=uS22------------------------Rm1im1+Rm2im2+Rm3im3+---+Rmmimm=uSmm自阻总是正的当两网孔电流通过公共电阻的参考方向相同时，互阻为正；当两网孔电流通过公共电阻的参考方向相反时，互阻为负；当两网孔电流间没有公共电阻时，互阻为零。如果网孔电流的方向均为顺时针，则互阻总为负。互阻的正负各电压源电压与网孔电流一致时，前取负号，反之取正号。3、回路电流法以一组独立回路电流为电路变量求解电路对于一个具有n个节点，b条支路的电路R11i11+R12i12+…+R1Li1L=uS11R21i11+R22i12+…+R2Li1L=uS22……………………RL1i11+RL2i12+…+RLLi1L=uSLL回路电流方程为：L=b-n+1回路法的一般步骤：(1)选定l=b-(n-1)个独立回路，并确定其绕行方向；(2)对l个独立回路，以回路电流为未知量，列写其KVL方程；(3)求解上述方程，得到l个回路电流；(5)其它分析。(4)求各支路电流(用回路电流表示)；4、节点电压法节点电压法是以节点电压为独立变量列电路方程求解电路节点电压法的独立方程数为(n-1)个G11un1+G12un2+…+G1,n-1un,n-1=iSn1G21un1+G22un2+…+G2,n-1un,n-1=iSn2Gn-1,1un1+Gn-1,2un2+…+Gn-1,nun,n-1=iSn,n-1Gii—自电导，节点i上所有支路的电导之和，总为正iSni—流入节点i的所有电流源电流的代数和。Gij—互电导，节点i与j之间的所支路的电导之和，总为负节点法的一般步骤：(1)选定参考节点，标定n-1个独立节点；(2)对独立节点，以节点电压列写其KCL方程；(3)求解上述方程，得到n-1个节点电压；(5)其它分析。(4)求各支路电流(用节点电压表示)；返回第4章电路定理1、叠加定理2、戴维宁定理3、诺顿定理4、互易定理1、叠加定理在线性电路中，任一支路电流(或电压)都是电路中各个独立电源单独作用时，在该支路产生的电流(或电压)的代数和。1.叠加定理只适用于线性电路。2.一个电源作用，其余电源为零电压源为零—短路。电流源为零—开路。3.功率不能叠加(功率为电源的二次函数)。4.u,i叠加时要注意各分量的方向。5.含受控源(线性)电路亦可用叠加，但叠加只适用于独立源，受控源应始终保留。注意：2、戴维宁定理电压源的电压=外电路断开时端口处的开路电压电阻=一端口中全部独立电源置零后的端口等效电阻AabiuiabRiUoc+-u独立电源线性电阻线性受控源电压源(Uoc)电阻Ri等效＋任何一个线性含有（一端口网络）等效电阻的计算方法：当网络内部不含受控源时可采用电阻串并联方法计算加压求流法或加流求压法。开路电压，短路电流法方法2、3更有一般性方法1方法2方法33、诺顿定理Aab独立电源线性电阻线性受控源电流源(Isc)电导Gi（电阻Ri）等效//任何一个线性含有（一端口网络）电流源电流=一端口的短路电流电导(电阻)=一端口的全部独立电源置零后的输入电导(电阻)abGi(Ri)Isc诺顿等效电路可由戴维南等效电路经电源等效变换得到1）若一端口的输入电阻为零，其戴维南等效电路为一理想电压源，诺顿等效电路不存在。2）若一端口的输入电导为零，其诺顿电路为一理想电流源，戴维南等效等效电路不存在。两个特例:返回下页第五章含运算放大器的电阻电路重点（1）理想运算放大器的外部特性；（2）含理想运算放大器的电阻电路分析；（3）熟悉一些典型的电路；1.电容元件的特性3.电容、电感的串并联等效重点：第6章储能元件2.电感元件的特性下页第7章一阶电路2、一阶电路的零输入响应3、一阶电路的零状态响应4、一阶电路的全响应1、换路定理1、换路定理uC(0+)=uC(0-)iL(0+)=iL(0-)电容：电感：求初始值的步骤(1)由换路前电路（一般为稳定状态）求uC(0-)和iL(0-)。(2)由换路定律得uC(0+)和iL(0+)。(3)画0+等值电路。(4)由0+电路求所需各变量的0+值。b.电容（电感）用电压源（电流源）替代a.换路后的电路c.取0+时刻值，方向同原假定的电容电压、电感电流方向2、一阶电路的零输入响应00teUuRCtcRC放电电路000teIeRURuiRCtRCtC=RCRL电路0dd0teRItiLuRLtL0/00teIeIiRLttLR=L/RRC电路3、一阶电路的零状态响应RCtSCCCAeUuuuRL电路tLRSLAeRUi4、一阶电路的全响应0)(0teUUUutSSC全响应=强制分量(稳态解)+自由分量(暂态解)(1)全响应的两种分解方式全响应=零状态响应+零输入响应)0()1(0teUeUuttSC(2)三要素法分析一阶电路teffftf)]()0([)()(时间常数起始值稳态解三要素)0()(ff返回第8章相量法1、正弦量的三要素2、相量表示3、电路定理的相量形式1、正弦量的三要素i(t)=Imsin(ωt+θ)(1)幅值(amplitude)(振幅、最大值)Im（Um）(2)角频率(angularfrequency)ω(3)初相位(initialphaseangle)θu(t)=Umsin(ωt+θ)正弦稳态电路激励是正弦量稳态响应是同频率正弦量多个激励是同频正弦量全部稳态响应是同频率正弦量2、相量表示IItsinI)t(i2)sin(2)(UUtUtu电流、电压的相量形式3、电路定理的相量形式基尔霍夫定律的相量形式0000U)t(uI)t(i电路元件的相量关系ICjUtdiCuILjUtdidLuIRURiu11返回第9章正弦稳态电路的分析1、电路的相量图2、正弦稳态电路的分析3、正弦稳态电路的功率4、RLC串联谐振1、电路的相量图相量图的画法以电路并联部分电压为参考方向：1、由支路的VCR确定各并联支路的电流相量与电压相量之间的夹角2、根据节点上的KCL方程，利用相量平移求和法则画节点各支路电流相量多边形以电路串联部分电流为参考方向：1、由支路的VCR确定各并联支路的电压相量与电流相量之间的夹角2、根据节点上的KVL方程，利用相量平移求和法则画回路上各电压相量多边形时域列写微分方程相量形式代数方程RCLiiiRCLIIISdddutiCtiLCL