电路分析总复习(第五版)课件.ppt

1、电路分析期末复习电路分析期末复习Ch1ch4:直流电路直流电路Ch8ch12:交流稳态电路交流稳态电路Ch6,ch7,ch13,ch14:过渡过程过渡过程Ch15ch17:现代理论部分现代理论部分二二.理论基础理论基础一一.知识结构：知识结构：直流电路的定理与分析方法直流电路的定理与分析方法直流电路：直流电路：Ch1：参考方向：参考方向:u,i元件约束元件约束(VCR):R,L,C电源：独立，受控（特性）电源：独立，受控（特性）基尔霍夫定律：基尔霍夫定律：KCL,KVL拓扑约束拓扑约束Ch2：分压，分流，分压，分流，Y-等效等效等效的实质：对外等效，对内不等效等效的实质：对外等效，对内不等效输

2、入电阻输入电阻(1)纯电阻网络：串并联纯电阻网络：串并联(2)带有受控源：外加电源法带有受控源：外加电源法Ch3:变量的独立性与完备性变量的独立性与完备性节点，树，树支，连支，单连支回路节点，树，树支，连支，单连支回路节点电压法，回路电流法节点电压法，回路电流法Ch4:定理的成立条件，适用范围，结论定理的成立条件，适用范围，结论在任何含有多个独立源的在任何含有多个独立源的线性线性电路中，每电路中，每一支路的电压一支路的电压 (或电流或电流)，都可看成是各，都可看成是各个独立电源个独立电源单独作用单独作用时时(除该电源外，其他除该电源外，其他独立源为零电源独立源为零电源)在该支路产生的电压在该支

3、路产生的电压(或或电流电流)的的代数和代数和。叠加定理：叠加定理：在在线性线性电路中，当电路中，当所有激励所有激励(电压源和电流源电压源和电流源)都都同时同时增大或缩小增大或缩小K倍倍(K为实常数为实常数)时，时，响应响应(电压电压和电流和电流)也将也将同样同样增大或缩小增大或缩小K倍倍.齐性定理：齐性定理：特殊：特殊：当电路中只有一个激励时，响应当电路中只有一个激励时，响应 激励激励替代定理：替代定理：电路中某些元素之间的关系（或方程）用它电路中某些元素之间的关系（或方程）用它们的对偶元素对应地置换后，所得新关系新们的对偶元素对应地置换后，所得新关系新方程）也一定成立，后者和前者互为对偶。方

4、程）也一定成立，后者和前者互为对偶。在任意电路在任意电路(线性或非线性，时变或非时变线性或非线性，时变或非时变)中，若已知任意时刻时任意支路的支路电中，若已知任意时刻时任意支路的支路电压压uk和支路电流和支路电流ik，则该支路可用电压为，则该支路可用电压为uk的理想电压源替代，也可用电流为的理想电压源替代，也可用电流为ik的理想的理想电流源替代，电流源替代，对偶定理：对偶定理：对偶对偶与与等效等效不可混淆不可混淆戴维宁定理：戴维宁定理：对任意一个线性含独立源的二端网络对任意一个线性含独立源的二端网络Ns均可等效为一个电压源均可等效为一个电压源Uo与一个电阻与一个电阻Ro相串联的支路。相串联的支

5、路。其中其中:Uo为该网络的开路电压，为该网络的开路电压，Ro为该网络中全部独立源置零后的等效输入电阻。为该网络中全部独立源置零后的等效输入电阻。对任意一个线性含独立源的二端网络对任意一个线性含独立源的二端网络Ns均可均可等效为一个电流源等效为一个电流源Isc与一个电阻与一个电阻Ro相并联的相并联的支路，支路，其中：其中：Isc为该网络的短路输出电流，为该网络的短路输出电流，Ro为该网络中全部独立源置零后的等效输入电阻。为该网络中全部独立源置零后的等效输入电阻。诺顿定理：诺顿定理：相量法：正弦稳态电路相量法：正弦稳态电路2Re)cos(jtjmeUetUjUe0:0:1,:)(,UKVLIKC

6、LCjLjRZCLR功率：有功，无功，视在功率：有功，无功，视在 复功率复功率谐振：串联谐振，并联谐振谐振：串联谐振，并联谐振最大传输功率（戴维宁等效）最大传输功率（戴维宁等效）Ch8,9互感：因为磁场耦合产生互感电压互感：因为磁场耦合产生互感电压互感电压与方向互感电压与方向（1）每个耦合电感电压包含两项：自感电压和互感电压。）每个耦合电感电压包含两项：自感电压和互感电压。（2）在关联的参考方向下，端口电流产生的自感电压项为正，）在关联的参考方向下，端口电流产生的自感电压项为正，而对互感电压的贡献正负，取决于两电流产生的磁通方而对互感电压的贡献正负，取决于两电流产生的磁通方 向是否一致。向是否

7、一致。施感电流流入同名端，产生的互感电压正极在同名端；施施感电流流入同名端，产生的互感电压正极在同名端；施感电流流出同名端，产生的互感电压正极在非同名端感电流流出同名端，产生的互感电压正极在非同名端ch10KCL不变，不变，KVL的电压中应计入互感电压。的电压中应计入互感电压。当某支路具有耦合电感时，此支路电压由本支路电流、当某支路具有耦合电感时，此支路电压由本支路电流、与之有互感的支路电流共同决定。与之有互感的支路电流共同决定。可用去耦法，注意等效可用去耦法，注意等效变压器：变压器：等效电路等效电路理想变压器：理想变压器：k=1。2211NuNu02211iNiN作用：作用：1.传递能量；传

8、递能量；2.变换阻抗变换阻抗ch11相相三相制三相制:由三个频率相同而相位不同的电压由三个频率相同而相位不同的电压源作为电源供电的体系源作为电源供电的体系相电压相电压相电流相电流线线线电压线电压线电流线电流三相电路的计算三相电路的计算将电路等效为将电路等效为Y-Y三相化为一相计算三相化为一相计算对称三相电路：只计算一相，其余两相用对称法可得对称三相电路：只计算一相，其余两相用对称法可得特点：特点：(YY)中线电流0CBANIIII0NNU各相电流独立，彼此无关。303plUUplII不对称三相电路不对称三相电路三相三线：三相三线：0CYBYAYCUCYBUBYAUAYNNU三相四线：三相四线：

9、0NNU0CBANIIII（各相独立计算）功率功率功率表功率表ch12傅里叶级数展开一系列不同频率的正弦量之和相量法各频率正弦量单独作用叠加（时域）非正弦有效值、平均值和平均功率有效值、平均值和平均功率22各次谐波有效值恒定分量非正弦周期量的有效值有效值有效值TTdtiI021平均值平均值dtiTITav01功率（有功功率）功率（有功功率）TTidtuTpdtTP0011.coscos22211100IUIUIUPch6零状态响应零状态响应全响应全响应零输入响应零输入响应+=全响应全响应=稳态分量稳态分量+暂态分量暂态分量teuututucccc00）（）（）（）（三要素法三要素法:特解特解u

10、c(t),初始值初始值,时间常数时间常数三三.分析步骤分析步骤1.化简电路化简电路:戴维南定理戴维南定理 Req,Us3.解出解出iL或或uC2.选变量选变量(L:iL;C:uC)列方程列方程4.按原电路求出待求物理量按原电路求出待求物理量ch7一般的二阶电路全响应的求解步骤一般的二阶电路全响应的求解步骤3.由初始条件定积分常数由初始条件定积分常数A1，A2。1.选变量，列写动态方程选变量，列写动态方程非齐次通解非齐次通解=非齐次的特解非齐次的特解+齐次通解齐次通解 0:p1、p2不等实根不等实根 p1p2齐次通解齐次通解tptpeAeA2121 0 增幅增幅0 减幅减幅=0 指数函数指数函数

11、 0 正弦函数正弦函数自由分量自由分量极点的实部极点的实部:极点的虚部极点的虚部:零点影响零点影响ki大小大小(初始值初始值),不影响不影响h(t)的变化规律的变化规律.ch15关联矩阵关联矩阵A：描述支路与结点的关联性质。：描述支路与结点的关联性质。行行:结点结点 列列:支路支路回路矩阵回路矩阵B：描述支路与回路的关联性质。：描述支路与回路的关联性质。行行:回路回路 l=b-n+1 列列:支路支路 b(2)KVL:u=ATun 变形的变形的KVL(1)KCL:Ai=0(2)KVL:Bu=0 (1)KCL:i=BTil 变形的变形的KCL回路电流方程的矩阵形式回路电流方程的矩阵形式复合支路：组

12、成元件，电压电流参考方向复合支路：组成元件，电压电流参考方向sslTIBZUBIBZB结点电压方程的矩阵形式结点电压方程的矩阵形式ssnTUAYIAUAYAch16二端口的参数和方程二端口的参数和方程 212221121121UUYYYYII 212221121121IIZZZZUU 2211 IUDCBAIU(注意符号）注意符号）212221121121UIHHHHIU二端口的等效电路二端口的等效电路二端口的转移函数二端口的转移函数 无端接的二端口无端接的二端口单端接的二端口单端接的二端口双无端接的二端口双无端接的二端口二端口的连接二端口的连接级联级联 TTT 并联并联YYY 串联串联ZZZ

13、 ch17静态电阻静态电阻动态电阻动态电阻s ,tgGiuRsdd ,tgddGiuR非线性电路的求解：非线性电路的求解：1.静态工作点的求解（解方程或图解法）静态工作点的求解（解方程或图解法）2.小信号输入，求工作点的动态电阻，画出小信号输入，求工作点的动态电阻，画出非线性电非线性电阻在工作点阻在工作点P(U0,I0)处的小信号等效电路处的小信号等效电路:3.按线性电路求解按线性电路求解0t.215H16V.1(0)2A(0)6(0)(0)12A2(0)6(0)16(0)12ALLLiiiiiii216V.1()3.2A,()9.6ALii t .2116V.1eq4sLR1eq111122251184iiuiiRiiii 21.1.44()9.6(129.6)e9.62.4eAttLi t0iL/At.129.6电路如图5所示，C1=1/6F，C2=1/3 F，L1=6H，L2=4H，M=3H，R=4，uS(t)=18 2cos9 2cos(230)tt V，iS(t)=5 2cost i(t)及其有效值；(1)两个电源各自发出的有功功率。C2uSC1RiSL1L2MiA。求出：电路如题图所示，已知电源电压us(t)=20cos2tV，R1=2，R2=10，L=5H，C=0.1F。开关S打开前电路已达稳态，t=0时将S打开，求t0时的电流iL(t)、电压uC(t)。