电路分析基础
● 考试题型
◆ 填空题4’\ 5(20分)
◆ 简答题(相关概念的理解)5’\2(10分)
◆ 正误判断题1’\10(10分)
◆ 分析计算题10’\5(50分)
初始值的计算
相量法的应用
三要素法的应用
互感线圈的伏安关系
◆ 电路设计题5’\2(10分)
根据节点方程或网孔方程设计电路(注意方程系数是否对称从而考虑是
否含受控源)p126
● 基本要点总结:
⏹ 电路的基本规律
电流、电压、功率、能量的定义——参考方向
功率的正负号
u-I p-t w-t 的计算 判断元件有源还是无源
KCL 、KVL 的应用及其扩展——集中参数电路
节点 支路 回路 网孔—广义节点“两部分之间若只有一条支路连接,则支路上不管连接何种元件,该支路电流为0”
假想回路 拓扑约束——拓扑图 元件约束
电路的等效变换
✓ 电阻 电导——(关联参考方向下“欧姆定律”) 正电阻是无源元
件而且是耗能元件
✓ 开路 短路 二端口电阻的电阻\电导参数方程R 、G
——给出相应的二端口电阻电路,求其电阻参数矩阵
——已知电路及电阻参数矩阵,列写参数方程运用于求解
✓ 独立源:电压源 电流源定义及其V AR 表示 ——独立源并不总是发
出功率
✓ 电路中的参考点及电路的简略画法——对于有一端接地(参考点)的
电压源通常不再画出电源符号,而只在电源非接地的一端处标明电压的数值和极性
✓ 受控源:四种形式及其V AR 及其电路图识别——控制端口的功率恒
为0
✓ 电路的等效:条件 对象 目的
✓ 电阻的串并联——分压分流公式及应用——电流表及电压表原理 ✓ 电阻的Y 形(星形 T 形)电路和△形(∏形)电路的识别与等效
变换——结合电路实际情况选择等效方式
✓ 等效电阻的定义及求法
✓ 独立源的串并联 实际电源的两种等效模型 电源的等效转移
⏹ 电阻电路分析
基本概念:
✓ 树 树支 连支
✓ 基本回路(单连支回路)——方向与该回路中连支方向一致 ✓ n 个节点,b 条支路——n-1 b-n+1
基本方法:
✓ 2b 法 支路电流\电压法
✓ 回路法(网孔法) ——基本(独立)回路的选取
✓ 节点法——参考节点的选取(最简化原则)
基本电路定理:
✓ 齐次定理
✓ 叠加定理(如何表示各个激励源单独作用的情形)——仅适用与计算
电压或电流,而不能直接用于计算功率,仅适用于线性电路
✓ 替代定理——被替代支路与原支路其他部分间不应有耦合
✓ 等效电源定理(戴维南定理 诺顿定理)——应用:最大功率传输
条件 适用条件:线性的 只能通过端口电压电流来联系,而不应由其他耦合 应特别注意各电源的参考方向
求等效电阻的相关方法:
✓ 串并联法——弄清电阻接在那些端子
✓ 外施电源法(利用等效电阻的定义)
⏹ 动态电路
电容:定义 电容元件伏安关系的微分形式及积分形式
电容电压、电流、功率、储能的计算
电感
电容、电感的串并联
动态电路方程——时间常数“时间常数越小,响应衰减越快,暂态过程
所经历的时间越短”
电路的初始值(独立初始值——换路定律)动态电路稳态的特点(电容 电
感)
电路的响应:
✓ 固有响应(暂态响应)——按e 指数衰减
✓ 强迫响应(稳态响应)
✓ 零输入响应 ——仅与初始值有关
✓ 零状态响应
一阶电路的三要素公式:
✓ 初始值 ——换路定律 “是否为独立里初始值”
✓ 稳态值 ——电容开路 电感短路
✓ 时间常数——R 0为独立源置为零后,从动态元件两端看进去的
等效电阻
⏹ 正弦稳态分析
正弦量的三要素 相位差(超前 滞后 同相 反相 正交) 正弦量的有效值 峰值 ——适用范围 正向电压、电流的表示 相量法:振幅相量 有效值相量 正弦量的相量运算
KCL KVL 的相量形式
R L C的VAR 相量形式 要求:作出其相量模型 相量图 ——已知相
关量的有效值,利用相量法时,设零初相(并压 串流)
阻抗:电阻 电抗 阻抗角(电压减电流)——根据阻抗角判断电路性
质
正弦稳态电路的计算
正弦稳态电路的功率:“最大功率匹配或共轭匹配”
平均功率(有功功率)P 无功功率Q 视在功率 S 复功率 耦合电感的伏安关系 同名端
去耦等效电路——求等效电感
● 解题时应注意要点
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⏹ 注意参考方向关联与否(求功率时,应用欧姆定律时,分压分流公式的应用,电阻串并联等效的方向 等效变换的方向) 注意广义节点如何选取,回路绕行方向的明确(互感线圈的顺接串联、反接串联) 已知其中一个量,通过算出他们的比值,求得另一个量 电路等效前后注意相关量的变化——“变与不变”(例如:端口电流) 明确哪些量可以用已标示量表示,进行简化 应用等效电路定理时,注意R 0的计算(将独立源置为零后,从端口看进去的等效电阻) 根据特定条件和需要分别画出电路图(正确 清晰) 根据所给节点或网孔参数方程设计电路,参数方程对称与否来确定是否含有独立源 初始值的计算:作出换路前的电路;作出换路后的电路(利用置换定理); 利用换路定律进行计算 三要素计算公式:可分别用于计算零输入响应 零状态响应,但应分别画出相应状态的电路,来计算各自的初始值和稳态值以及时间常数 时域形式与相量形式的转换——正弦量的相量运算“导乘积商”jw KCL KVL 仅适用于瞬时值和相量值 要会作电路相关量的相量图
● 相关知识复习
⏹
积分上限函数的求法及其导数
⏹
⏹ 逆矩阵的求法 复数的运算及其各种表示方式
电路分析基础
● 考试题型
◆ 填空题4’\ 5(20分)
◆ 简答题(相关概念的理解)5’\2(10分)
◆ 正误判断题1’\10(10分)
◆ 分析计算题10’\5(50分)
初始值的计算
相量法的应用
三要素法的应用
互感线圈的伏安关系
◆ 电路设计题5’\2(10分)
根据节点方程或网孔方程设计电路(注意方程系数是否对称从而考虑是
否含受控源)p126
● 基本要点总结:
⏹ 电路的基本规律
电流、电压、功率、能量的定义——参考方向
功率的正负号
u-I p-t w-t 的计算 判断元件有源还是无源
KCL 、KVL 的应用及其扩展——集中参数电路
节点 支路 回路 网孔—广义节点“两部分之间若只有一条支路连接,则支路上不管连接何种元件,该支路电流为0”
假想回路 拓扑约束——拓扑图 元件约束
电路的等效变换
✓ 电阻 电导——(关联参考方向下“欧姆定律”) 正电阻是无源元
件而且是耗能元件
✓ 开路 短路 二端口电阻的电阻\电导参数方程R 、G
——给出相应的二端口电阻电路,求其电阻参数矩阵
——已知电路及电阻参数矩阵,列写参数方程运用于求解
✓ 独立源:电压源 电流源定义及其V AR 表示 ——独立源并不总是发
出功率
✓ 电路中的参考点及电路的简略画法——对于有一端接地(参考点)的
电压源通常不再画出电源符号,而只在电源非接地的一端处标明电压的数值和极性
✓ 受控源:四种形式及其V AR 及其电路图识别——控制端口的功率恒
为0
✓ 电路的等效:条件 对象 目的
✓ 电阻的串并联——分压分流公式及应用——电流表及电压表原理 ✓ 电阻的Y 形(星形 T 形)电路和△形(∏形)电路的识别与等效
变换——结合电路实际情况选择等效方式
✓ 等效电阻的定义及求法
✓ 独立源的串并联 实际电源的两种等效模型 电源的等效转移
⏹ 电阻电路分析
基本概念:
✓ 树 树支 连支
✓ 基本回路(单连支回路)——方向与该回路中连支方向一致 ✓ n 个节点,b 条支路——n-1 b-n+1
基本方法:
✓ 2b 法 支路电流\电压法
✓ 回路法(网孔法) ——基本(独立)回路的选取
✓ 节点法——参考节点的选取(最简化原则)
基本电路定理:
✓ 齐次定理
✓ 叠加定理(如何表示各个激励源单独作用的情形)——仅适用与计算
电压或电流,而不能直接用于计算功率,仅适用于线性电路
✓ 替代定理——被替代支路与原支路其他部分间不应有耦合
✓ 等效电源定理(戴维南定理 诺顿定理)——应用:最大功率传输
条件 适用条件:线性的 只能通过端口电压电流来联系,而不应由其他耦合 应特别注意各电源的参考方向
求等效电阻的相关方法:
✓ 串并联法——弄清电阻接在那些端子
✓ 外施电源法(利用等效电阻的定义)
⏹ 动态电路
电容:定义 电容元件伏安关系的微分形式及积分形式
电容电压、电流、功率、储能的计算
电感
电容、电感的串并联
动态电路方程——时间常数“时间常数越小,响应衰减越快,暂态过程
所经历的时间越短”
电路的初始值(独立初始值——换路定律)动态电路稳态的特点(电容 电
感)
电路的响应:
✓ 固有响应(暂态响应)——按e 指数衰减
✓ 强迫响应(稳态响应)
✓ 零输入响应 ——仅与初始值有关
✓ 零状态响应
一阶电路的三要素公式:
✓ 初始值 ——换路定律 “是否为独立里初始值”
✓ 稳态值 ——电容开路 电感短路
✓ 时间常数——R 0为独立源置为零后,从动态元件两端看进去的
等效电阻
⏹ 正弦稳态分析
正弦量的三要素 相位差(超前 滞后 同相 反相 正交) 正弦量的有效值 峰值 ——适用范围 正向电压、电流的表示 相量法:振幅相量 有效值相量 正弦量的相量运算
KCL KVL 的相量形式
R L C的VAR 相量形式 要求:作出其相量模型 相量图 ——已知相
关量的有效值,利用相量法时,设零初相(并压 串流)
阻抗:电阻 电抗 阻抗角(电压减电流)——根据阻抗角判断电路性
质
正弦稳态电路的计算
正弦稳态电路的功率:“最大功率匹配或共轭匹配”
平均功率(有功功率)P 无功功率Q 视在功率 S 复功率 耦合电感的伏安关系 同名端
去耦等效电路——求等效电感
● 解题时应注意要点
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⏹ 注意参考方向关联与否(求功率时,应用欧姆定律时,分压分流公式的应用,电阻串并联等效的方向 等效变换的方向) 注意广义节点如何选取,回路绕行方向的明确(互感线圈的顺接串联、反接串联) 已知其中一个量,通过算出他们的比值,求得另一个量 电路等效前后注意相关量的变化——“变与不变”(例如:端口电流) 明确哪些量可以用已标示量表示,进行简化 应用等效电路定理时,注意R 0的计算(将独立源置为零后,从端口看进去的等效电阻) 根据特定条件和需要分别画出电路图(正确 清晰) 根据所给节点或网孔参数方程设计电路,参数方程对称与否来确定是否含有独立源 初始值的计算:作出换路前的电路;作出换路后的电路(利用置换定理); 利用换路定律进行计算 三要素计算公式:可分别用于计算零输入响应 零状态响应,但应分别画出相应状态的电路,来计算各自的初始值和稳态值以及时间常数 时域形式与相量形式的转换——正弦量的相量运算“导乘积商”jw KCL KVL 仅适用于瞬时值和相量值 要会作电路相关量的相量图
● 相关知识复习
⏹
积分上限函数的求法及其导数
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⏹ 逆矩阵的求法 复数的运算及其各种表示方式