電路學(xué)復(fù)習(xí)資料

1、電 路 學(xué)1.1.1.1電阻消耗功率：P=U*I=I2*R=U2/R，單位：瓦特(W)消耗電能：W=UIt=I2Rt=U2t/R，單位：焦耳(J) 1.1.1.2獨立電壓源功率：PUS=USIUS，非關(guān)聯(lián)方向為正值，提供功率；關(guān)聯(lián)方向為負(fù)值，吸收功率。獨立/理想電壓源不允許短路；電路分析時，獨立/理想電壓源可以短路處理。1.1.1.3獨立電流源功率：PIS=UISIS，非關(guān)聯(lián)方向為正值，提供功率；關(guān)聯(lián)方向為負(fù)值，吸收功率。獨立/理想電流源不允許斷路；電路分析時，獨立/理想電流源可以斷路處理。1.1.1.4受控電壓源1、電壓控制電壓源VCVSucs=us, 為電壓比2、電流控制電壓源CCVSuc

2、s=ris，r為轉(zhuǎn)移電阻，單位歐姆3、不是激勵源，電路中起參數(shù)耦合作用；4、電路計算和處理方法與獨立電壓源一致；5、當(dāng)控制量消失，受控電壓源也消失，即短路處理；6、當(dāng)控制量存在，受控電壓源不允許短路。1.1.1.5受控電流源1、電壓控制電流源VCCSics=gus, g為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)，單位（S）西門子2、電流控制電流源CCCSics=is，為電流比3、不是激勵源，電路中起參數(shù)耦合作用；4、電路計算和處理方法與獨立電壓源一致；5、當(dāng)控制量消失，受控電流源也消失，即開路處理；6、當(dāng)控制量存在，受控電流源不允許開路。1.1.2.1電壓電流的參考方向1、電流的實際方向是正電荷移動的方向。參考方向可以任意定

3、，求得為負(fù)值，說明參考方向與實際方向相反。2、電壓的實際方向是電位降的方向。參考方向可以任意定，求得為負(fù)值，說明參考方向與實際方向相反。1.1.2.2電壓電流關(guān)聯(lián)方向1、電流的方向與電壓的方向一致時，稱為關(guān)聯(lián)方向。2、耗能元件的電流方向與電壓方向一致時，是關(guān)聯(lián)方向。功率為正，耗能為正。3、激勵源（電壓源、電流源）電流方向與電壓方向相反時，即電流在激勵源內(nèi)部由低電壓流向高電壓，功率為正，提供能量；否則，功率為負(fù)，消耗（吸收）能量。1.1.3.1基爾霍夫電流定律在集中參數(shù)電路中，任何一節(jié)點，在任何時刻流入（流出）該節(jié)點的電流的代數(shù)和恒等于零。i=0或者i入=i出.1.1.3.2基爾霍夫電壓定律在集

4、總參數(shù)電路中，對任何一個閉合回路，在任何時刻沿該回路循環(huán)時，所有支路電壓的代數(shù)和恒等于0。u=0或者u降=u升.閉合電路是指電荷沿電路繞一周后可回到原位置的電路。1.2.1.1非理想獨立電源間的等效變換1、帶內(nèi)阻的電壓源變換為帶內(nèi)阻的電流源，內(nèi)阻不變，與變換后的電流源并聯(lián)IS=US/R0G0=1/R0 2、帶內(nèi)阻的電流源變換為帶內(nèi)阻的電壓源，內(nèi)阻不變，與變換后的電壓源串聯(lián) US=IS/G0R0=1/G01.2.1.2非理想受控電源間的等效變換只用控制源同類型的才可以變換。即VCVSVCCS和CCVSCCCS之間能變換。變換方法與非理想獨立電源一致。1.2.1.3 Y接與接電阻間的等效變換1、Y

5、形聯(lián)結(jié)轉(zhuǎn)換為形聯(lián)結(jié)時：可將結(jié)點1、2、3兩兩連接起來，則連線上電阻即為形電阻，如上圖(a)所示，計算公式為：R12=R1+R2+R1R2/R3R23=R3+R2+R3R2/R1R31=R1+R3+R1R3/R2即Y連接的兩點之間電阻之和加上此兩點之積除以另一電阻的商的和。2、形聯(lián)結(jié)轉(zhuǎn)換為Y形聯(lián)結(jié)時：可在中心定下一點n將其分別與結(jié)點1、2、3連接起來，則連線n1、n2、n3上電阻R1、R2、R3即為Y形電阻，如上圖(b)所示，計算公式為：R1=R12R31/(R12+R23+R31)R2=R12R23/(R12+R23+R31)R3=R23R31/(R12+R23+R31)即三電阻之和為分母，分

6、子為公共點兩側(cè)電阻之積。1.2.2.1節(jié)點方程的一般寫法有效自導(dǎo)本節(jié)點電壓-有效互導(dǎo)相鄰節(jié)點電壓=流入本節(jié)點電源電流的代數(shù)和有效自導(dǎo)指本節(jié)點與所有相鄰節(jié)點支路中的（除電流源支路外）電導(dǎo)之和。有效互導(dǎo)指本節(jié)點與相鄰節(jié)點支路中的電導(dǎo)（電流源支路電導(dǎo)為0）。含電壓源支路中，流入本節(jié)點的電流為支路電壓源與其所在支路中的等效電阻之比。電壓源正極性靠近本節(jié)點時取正，負(fù)極性靠近本節(jié)點時取負(fù)。電流源流入本節(jié)點取正，電流源流出本節(jié)點取負(fù)。1.2.2.2含無伴電壓源支路節(jié)點方程的列寫方法只含有獨立或受控電壓源，沒有串聯(lián)電阻，且僅有一條這樣的支路的，取此支路的負(fù)極為參考點列方程。含有兩條或兩條以上無伴電壓源支路的，

7、除取負(fù)極為參考點的支路外，需其余無伴電壓源支路的電流為未知量，并增加相應(yīng)的方程。1.2.2.3含受控電源電路節(jié)點方程的列寫方法1、將受控電源當(dāng)獨立電源對待；2、找出控制量與未知量的關(guān)系作為補充方程。1.2.2.4用節(jié)點電壓法求解電路的步驟1、選好參考點，并命名各節(jié)點；2、根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，按方程的規(guī)律性列寫節(jié)點方程和所需補充方程；3、解出所需節(jié)點電壓；4、設(shè)定所求其他變量的參考方向，求得所需變量。1.2.3.1回路方程的一般寫法自阻本回路電流+共阻相鄰回路電流=本回路電源電位升的代數(shù)和。1、 電流參考方向為本獨立回路電流方向；2、 相鄰回路電路與本回路電流一致取正，否則取負(fù)；3、 沿本回路電流，遇

8、電位升取正，電位降取負(fù)；4、 本回路電流與電流源時，設(shè)其兩點電壓為未知量，補充相應(yīng)方程。1.2.3.2網(wǎng)孔方程的列寫方法選擇獨立網(wǎng)孔為回路時，最好將各獨立網(wǎng)孔電流方向設(shè)置為一致。自阻本網(wǎng)孔電流-共阻相鄰網(wǎng)孔電流=本網(wǎng)孔電源電位升的代數(shù)和。1.2.3.3含獨立電流源電路的回路方程對含有獨立電流源或受控電流源的電路，可優(yōu)先選取包含電流源在內(nèi)的回路為獨立回路，其他獨立回路不再包含此回路。此獨立回路的電流即為已知。1.2.2.4含受控電源電路的回路方程對含有受控電源的電路，列寫回路方程的原則是將受控電源當(dāng)獨立電源處理，并找出控制變量與未知變量的關(guān)系作為補充方程。1.2.4.1疊加定律在多個激勵源的線性

9、電路中，任何一處的電壓、電流響應(yīng)為各激勵源單獨作用下，在該處的電壓、電流響應(yīng)的代數(shù)和。即處理時，將暫不起作用的電流源斷路，電壓源電路。步驟：1、有多少個激勵源，就將電路分解成多少個電路，每個分電路只有一個激勵源；2、在分電路上設(shè)置參考方向，參考方向以總電路參考方向為準(zhǔn)；3、求解所需分電路的電壓、電流；4、將分電路的電壓、電流求代數(shù)和；5、受控電源不能構(gòu)成單獨作用的分電路；6、疊加原理之適用電壓、電流響應(yīng)，一般情況不適用功率響應(yīng)。 1.2.4.2線性關(guān)系是齊次性原理和疊加定理綜合表現(xiàn)形式，即在線性電路中既滿足齊次性原理又滿足疊加定理，兩定理合稱線性關(guān)系。線性關(guān)系適用于解決黑箱問題。1、 不含獨立

10、電源的黑箱N0，在某處電壓響應(yīng)ux響應(yīng)和電流響應(yīng)ix的線性關(guān)系表達(dá)式：F(ux,ix)=Ku1*us1+Ki1*is1+ Kun*usn+Kin*isn=，K為線性系數(shù)2、 含一獨立電源的黑箱N0，在某處電壓響應(yīng)ux響應(yīng)和電流響應(yīng)ix的線性關(guān)系表達(dá)式：F(ux,ix)=Ku1*us1+Ki1*is1+ Kun*usn+Kin*isn+C=+C，為黑箱內(nèi)部電源置零時，電路某處的電壓、電流響應(yīng)；C為黑箱外部電源置零后，內(nèi)部電源在某處的電壓、電流響應(yīng)。1.2.4.3戴維南定理：任何一個含有獨立電源的線性一端口電阻電路，對外電路而言可以用一個獨立電壓源和一個線性電阻串聯(lián)的電路等效替換；其獨立電壓源的電壓為含源一端電路在端口處的開路電壓uoc；其串聯(lián)電阻為含源一端口電路中所有獨立電源置零后，端口處的入端電阻R0。步驟：1、選擇好開口端；2、求開路電壓，求輸入電阻；3、 畫出原電路的等效電路，在等效電路中求所需響應(yīng)。注意事項：1、 等效電路是對指定端口等效；2、 等效電壓uoc應(yīng)與開口前開口處的電壓方向保持一致；3、 所求uoc和Rin都有可能為負(fù)值。1.2.4.4最大功率傳輸條件當(dāng)負(fù)