電路第五版復(fù)習(xí)資料

1、電路第五版復(fù)習(xí)資料 第一章 電路第五版復(fù)習(xí)資料 例例 5 6 4 1 2 3 I2I3 I1 + + + + + + U6 U5 U4 U3 U2 U1 求圖示電路中各方框求圖示電路中各方框 所代表的元件消耗或所代表的元件消耗或 產(chǎn)生的功率。已知：產(chǎn)生的功率。已知： U1=1V, U2= -3V, U3=8V, U4= -4V, U5=7V, U6= -3V I1=2A, I2=1A, I3= -1A 解解 （發(fā)發(fā)出出）WIUP221 111 （發(fā)發(fā)出出）WIUP62)3( 122 （消消耗耗）WIUP1628 133 （消消耗耗）WIUP3)1()3( 366 （發(fā)發(fā)出出）WIUP7)1(7

2、 355 （發(fā)發(fā)出出）WIUP41)4( 244 注注對(duì)一完整的電路，發(fā)出的功率消耗的功率對(duì)一完整的電路，發(fā)出的功率消耗的功率 電路第五版復(fù)習(xí)資料 Ai523 )( A3 A2 ? i 3 3 5 1 4 1. Vu1552010 V5 ? u V10 V20 2. Ai i 3 543 Vu1275 3. . 5V + + - - 4V i =? 3 + +- - - 4V 5V 1A +- u =? 4. 3 電路第五版復(fù)習(xí)資料 第二章 電路第五版復(fù)習(xí)資料 特例：若三個(gè)電阻相等特例：若三個(gè)電阻相等( (對(duì)稱對(duì)稱) )，則有，則有 R = 3RY 注意注意 等效對(duì)外部等效對(duì)外部( (端鈕以外

3、端鈕以外) )有效，對(duì)內(nèi)不成立。有效，對(duì)內(nèi)不成立。 等效電路與外部電路無(wú)關(guān)。等效電路與外部電路無(wú)關(guān)。 R31 R23 R12 R3 R2 R1 外大內(nèi)小外大內(nèi)小 用于簡(jiǎn)化電路用于簡(jiǎn)化電路 電路第五版復(fù)習(xí)資料 由電壓源變換為電流源：由電壓源變換為電流源： 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 由電流源變換為電壓源：由電流源變換為電壓源： i i i s s R G R u i 1 , i i i s s G R G i u 1 , i + _ uS Ri + u _ i Gi + u _ iS i Gi + u _ iS i + _ uS Ri + u _ 電路第五版復(fù)習(xí)資料 等效是對(duì)外部電路等效，對(duì)內(nèi)部電路是不

4、等效的。等效是對(duì)外部電路等效，對(duì)內(nèi)部電路是不等效的。 注意注意 開路的電流源可以有電流流過(guò)并聯(lián)電導(dǎo)開路的電流源可以有電流流過(guò)并聯(lián)電導(dǎo)Gi 。 電流源短路時(shí)電流源短路時(shí), , 并聯(lián)電導(dǎo)并聯(lián)電導(dǎo)Gi中無(wú)電流。中無(wú)電流。 電壓源短路時(shí)，電阻中電壓源短路時(shí)，電阻中Ri有電流；有電流； 開路的電壓源中無(wú)電流流過(guò)開路的電壓源中無(wú)電流流過(guò) Ri； iS 理想電壓源與理想電流源不能相互轉(zhuǎn)換。理想電壓源與理想電流源不能相互轉(zhuǎn)換。 方向：電流源電流方向與電壓源電壓方向相反方向：電流源電流方向與電壓源電壓方向相反。 變換關(guān)系變換關(guān)系 數(shù)值關(guān)系數(shù)值關(guān)系: : iS i i + _ uS Ri + u _ i Gi +

5、 u _ iS 表表 現(xiàn)現(xiàn) 在在 電路第五版復(fù)習(xí)資料 利用電源轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)化電路計(jì)算。利用電源轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)化電路計(jì)算。 例例1. I=0.5A 6A + _ U 5 5 10V 10V + _ U 55 2A 6A U=20V 例例2. 5A 3 4 7 2A I？ + _ 15v _ + 8v 7 7 I U=? 電路第五版復(fù)習(xí)資料 例例3. 把電路轉(zhuǎn)換成一個(gè)電壓源和一個(gè)電阻的串連。把電路轉(zhuǎn)換成一個(gè)電壓源和一個(gè)電阻的串連。 10V 10 10V 6A + + _ 70V 10 + _ 6V 10 2A 6A + _ 66V 10 + _ 電路第五版復(fù)習(xí)資料 1A 10 6A 7A 10 70V 10 +

6、 _ 60V + _ 6V 10 + _ 6V 10 6A + _ 66V 10 + _ 電路第五版復(fù)習(xí)資料 例例4.4. 40V 10 4 10 2A I=? 2A 6 30V _ + + _ 40V 4 10 2A I=? 6 30V _ + + _ 60V 10 10 I=? 30V _ + + _ AI5 . 1 20 6030 電路第五版復(fù)習(xí)資料 例例5. 注注: 受控源和獨(dú)立源一樣可以進(jìn)行電受控源和獨(dú)立源一樣可以進(jìn)行電 源轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換過(guò)程中注意不要丟源轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換過(guò)程中注意不要丟 失控制量。失控制量。 + _ _ U US S + _ _ R R3 3 R R2 2 R R1 1 i

7、i1 1 ri ri1 1 求電流求電流i1 R1 US + _ R2/R3 i1 ri1/R3 R + _ US + _ i1 (R2/R3)ri1/R3 S URriRRRi 31321 /)/( 32 32 1 RR RR RR 332 1 /)/(RrRRR U i S 電路第五版復(fù)習(xí)資料 六、輸入電阻 1. 1. 定義定義 無(wú)無(wú) 源源 + - u i 輸入電阻輸入電阻 2. 2. 計(jì)算方法計(jì)算方法 如果一端口內(nèi)部?jī)H含電阻，則應(yīng)用電阻的串、如果一端口內(nèi)部?jī)H含電阻，則應(yīng)用電阻的串、 并聯(lián)和并聯(lián)和 Y變換等方法求它的等效電阻；變換等方法求它的等效電阻； 對(duì)含有受控源和電阻的兩端電路，用電壓

8、、電流法求對(duì)含有受控源和電阻的兩端電路，用電壓、電流法求 輸輸 入電阻，即在端口加電壓源，求得電流，或在端口入電阻，即在端口加電壓源，求得電流，或在端口 加電流加電流 源，求得電壓，得其比值。源，求得電壓，得其比值。 i u Rin 電路第五版復(fù)習(xí)資料 例例1. US + _ R3 R2 R1 i1i2 計(jì)算下例一端口電路的輸入電阻計(jì)算下例一端口電路的輸入電阻 R2 R3 R1 有源網(wǎng)絡(luò)先把獨(dú)立源置有源網(wǎng)絡(luò)先把獨(dú)立源置 零：電壓源短路；電流零：電壓源短路；電流 源斷路，再求輸入電阻源斷路，再求輸入電阻 無(wú)源電無(wú)源電 阻網(wǎng)絡(luò)阻網(wǎng)絡(luò) 321 /)(RRRRin 電路第五版復(fù)習(xí)資料 例例4. 求求R

9、ab和和Rcd 2 u1 + _ 3 6u1 + d c a b + _ u i 6 abab uuu4 . 05 . 2 1 111 5 . 22/3uuuuab 30/iuR abab 30/ 6 6 2 11 ab ab u uuu i 電路第五版復(fù)習(xí)資料 第三章 電路第五版復(fù)習(xí)資料 3.33.3、支路電流法、支路電流法 (branch current method )(branch current method ) 對(duì)于有對(duì)于有n n個(gè)節(jié)點(diǎn)、個(gè)節(jié)點(diǎn)、b b條支路的電路，要求解條支路的電路，要求解 支路電流支路電流, ,未知量共有未知量共有b b個(gè)。只要列出個(gè)。只要列出b b個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)

10、立的 電路方程，便可以求解這電路方程，便可以求解這b b個(gè)變量。個(gè)變量。 以各支路電流為未知量列寫電路方程分析電路的方法以各支路電流為未知量列寫電路方程分析電路的方法 獨(dú)立方程的列寫?yīng)毩⒎匠痰牧袑?從電路的從電路的n n個(gè)結(jié)點(diǎn)中任意選擇個(gè)結(jié)點(diǎn)中任意選擇n-1n-1個(gè)結(jié)點(diǎn)列寫個(gè)結(jié)點(diǎn)列寫 KCLKCL方程方程 選擇基本回路列寫選擇基本回路列寫b-(n-1)個(gè)個(gè)KVLKVL方程方程 電路第五版復(fù)習(xí)資料 R1 R2 R3 R4 R5 R6 + i2 i3i4 i1 i5 i6 uS 1 2 3 4 例例 126 0iii 1 3 2 456 0iii 234 0iii 有有6 6個(gè)支路電流，需列寫個(gè)支

11、路電流，需列寫6 6個(gè)方程。個(gè)方程。KCLKCL 方程方程:n-1=?:n-1=? 取網(wǎng)孔為基本回路，沿順時(shí)取網(wǎng)孔為基本回路，沿順時(shí) 針?lè)较蚶@行列針?lè)较蚶@行列KVL寫方程寫方程: 231 0uuu 453 0uuu 156S uuuu 結(jié)合元件特性消去支路電壓得：結(jié)合元件特性消去支路電壓得： 2 23 31 1 0R iR iRi 4 45 53 3 0R iR iR i 1 15 56 6S RiR iR iu 回路回路1 回路回路2 回路回路3 1 2 3 電路第五版復(fù)習(xí)資料 總結(jié)總結(jié): : 支路電流法的一般步驟：支路電流法的一般步驟： 標(biāo)定各支路電流（電壓）的參考方向；標(biāo)定各支路電流（電

12、壓）的參考方向； 選定選定(n1)個(gè)節(jié)點(diǎn)，列寫其個(gè)節(jié)點(diǎn)，列寫其KCL方程；方程； 選定選定b(n1)個(gè)獨(dú)立回路，列寫其個(gè)獨(dú)立回路，列寫其KVL方程；方程； ( (元件特性代入元件特性代入) ) 求解上述方程，得到求解上述方程，得到b個(gè)支路電流；個(gè)支路電流； 進(jìn)一步計(jì)算支路電壓和進(jìn)行其它分析。進(jìn)一步計(jì)算支路電壓和進(jìn)行其它分析。 支路電流法的特點(diǎn)：支路電流法的特點(diǎn)： 支路法列寫的是支路法列寫的是 KCL和和KVL方程，所以方程列方程，所以方程列 寫方便、直觀，但方程數(shù)較多，宜于在支路數(shù)不多寫方便、直觀，但方程數(shù)較多，宜于在支路數(shù)不多 的情況下使用。的情況下使用。 電路第五版復(fù)習(xí)資料 70V 6V

13、7 b a + + I1 I3 I2 7 11 例例1. 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)a：I1I2+I3=0 (1) n1=1個(gè)個(gè)KCL方程：方程： 求各支路電流及電壓源各自發(fā)出的功率。求各支路電流及電壓源各自發(fā)出的功率。 解：解： (2) b( n1)=2個(gè)個(gè)KVL方程：方程： 11I2+7I3= 6 7I111I2=70-6=64 1 2 1 1218 2036IA 2 406 2032IA 312 624IIIA 70 6 70420PW 6 2 612PW 電路第五版復(fù)習(xí)資料 例例2. 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)a：I1I2+I3=0 (1) n1=1個(gè)個(gè)KCL方程：方程： 列寫支路電流方程列寫支路電流方程.(電路中含有理

14、想電流源）電路中含有理想電流源） 解解1. (2) b( n1)=2個(gè)個(gè)KVL方程：方程： 11I2+7I3= U 7I111I2=70-U a 1 2 70V 6A 7 b + I1 I3 I2 7 11 增補(bǔ)方程：增補(bǔ)方程：I2=6A + + U _ _ 1 解解2. 70V 6A 7 b + I1 I3 I2 7 11 a 由于由于I I2 2已知，故只列寫兩個(gè)方程已知，故只列寫兩個(gè)方程 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)a：I1+I3=6 避開電流源支路取回路：避開電流源支路取回路： 7I17I3=70 電路第五版復(fù)習(xí)資料 例例3. I1I2+I3=0 列寫支路電流方程列寫支路電流方程.(電路中含有受控源）電路

15、中含有受控源） 解解: 11I2+7I3= 5U 7I111I2=70-5U 增補(bǔ)方程：增補(bǔ)方程：U=7I3 a 1 2 70V 7 b + I1 I3 I2 7 11 + + 5U _ _ + U _ 有受控源的電路，方程列寫分兩步：有受控源的電路，方程列寫分兩步： (1) (1) 先將受控源看作獨(dú)立源列方程；先將受控源看作獨(dú)立源列方程； (2) (2) 將控制量用未知量表示，并代入將控制量用未知量表示，并代入(1)(1)中所列的方程，消去中所列的方程，消去 中間變量。中間變量。 電路第五版復(fù)習(xí)資料 3.63.6、結(jié)點(diǎn)電壓法、結(jié)點(diǎn)電壓法(node voltage method)(node v

16、oltage method) 選結(jié)點(diǎn)電壓為未知量，則選結(jié)點(diǎn)電壓為未知量，則KVLKVL自動(dòng)滿足。各支路自動(dòng)滿足。各支路 電流、電壓可視為結(jié)點(diǎn)電壓的線性組合，求出結(jié)點(diǎn)電流、電壓可視為結(jié)點(diǎn)電壓的線性組合，求出結(jié)點(diǎn) 電壓后，便可方便地得到各支路電壓、電流。電壓后，便可方便地得到各支路電壓、電流。 基本思想：基本思想： 以結(jié)點(diǎn)電壓為未知量列寫電路方程分析電路的方以結(jié)點(diǎn)電壓為未知量列寫電路方程分析電路的方 法。適用于結(jié)點(diǎn)較少的電路。法。適用于結(jié)點(diǎn)較少的電路。 列寫的方程：列寫的方程： 結(jié)點(diǎn)電壓法列寫的是結(jié)點(diǎn)上的結(jié)點(diǎn)電壓法列寫的是結(jié)點(diǎn)上的KCLKCL方程，獨(dú)立方方程，獨(dú)立方 程數(shù)為：程數(shù)為： 與支路電流法

17、相比，與支路電流法相比， 方程數(shù)減少方程數(shù)減少b-(b-(n n-1)-1)個(gè)。個(gè)。 )(1 n 電路第五版復(fù)習(xí)資料 任意選擇參考點(diǎn)：其它結(jié)點(diǎn)與參考點(diǎn)的電壓差即任意選擇參考點(diǎn)：其它結(jié)點(diǎn)與參考點(diǎn)的電壓差即 是結(jié)點(diǎn)電壓是結(jié)點(diǎn)電壓( (位位) )，方向?yàn)閺莫?dú)立結(jié)點(diǎn)指向參考結(jié)點(diǎn)。，方向?yàn)閺莫?dú)立結(jié)點(diǎn)指向參考結(jié)點(diǎn)。 (uA- -uB)+uB- -uA=0 KVLKVL自動(dòng)滿足自動(dòng)滿足 說(shuō)明：說(shuō)明： uA- -uB uA uB 實(shí)例實(shí)例 iS1 uS iS3 R1 i1 i2 i3 i4 i5 R2 R5 R3 R4 + _ 選定參考結(jié)點(diǎn)，選定參考結(jié)點(diǎn)， 標(biāo)明其余標(biāo)明其余n n-1-1個(gè)獨(dú)立個(gè)獨(dú)立 結(jié)點(diǎn)的電

18、壓結(jié)點(diǎn)的電壓 1 3 2 電路第五版復(fù)習(xí)資料 iS1 uS iS2 R1 i1 i2 i3 i4 i5 R2 R5 R3 R4 + _ 1 3 2 列列KCL方程：方程： iR出 出= iS入入 i1+i2=iS1+iS2 - -i2+ +i4+i3=0 把支路電流用結(jié)點(diǎn)電壓表示：把支路電流用結(jié)點(diǎn)電壓表示： n1n1n2 S1S2 12 uuu ii RR n2n3n1n2n2 234 0 uuuuu RRR -i3+i5=iS2 n2n3n3 2 35 S S uuuu i RR 電路第五版復(fù)習(xí)資料 整理，得：整理，得： n1n2S1S2 122 111 () ()uuii RRR n1n2

19、3 22343 11111 () 0 n uuu RRRRR 令令 Gk=1/Rk，k=1, 2, 3, 4, 5上式簡(jiǎn)記為：上式簡(jiǎn)記為： G11un1+G12un2 G13un3 = iSn1 n2n3S2 3355 111 ()() S u uui RRRR G21un1+G22un2 G23un3 = iSn2 G31un1+G32un2 G33un3 = iSn3 標(biāo)準(zhǔn)形式的結(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)形式的結(jié)點(diǎn) 電壓方程電壓方程 等效電等效電 流源流源 電路第五版復(fù)習(xí)資料 說(shuō)說(shuō) 明明 G11=G1+G2 結(jié)點(diǎn) 結(jié)點(diǎn)1 1的自電導(dǎo)，等于接在結(jié)點(diǎn)的自電導(dǎo)，等于接在結(jié)點(diǎn)1 1上所上所 有支路的電導(dǎo)之和。有支路

20、的電導(dǎo)之和。 G22=G2+G3+G4 結(jié)點(diǎn) 結(jié)點(diǎn)2 2的自電導(dǎo)，等于接在結(jié)點(diǎn)的自電導(dǎo)，等于接在結(jié)點(diǎn)2 2上所上所 有支路的電導(dǎo)之和。有支路的電導(dǎo)之和。 G12= G21 =-G2 結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)1 1與結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)2 2之間的互電導(dǎo)，等于接之間的互電導(dǎo)，等于接 在結(jié)點(diǎn)在結(jié)點(diǎn)1 1與結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)2 2之間的所有支路的電之間的所有支路的電 導(dǎo)之和，為負(fù)值。導(dǎo)之和，為負(fù)值。 自電導(dǎo)總為正，互電導(dǎo)總為負(fù)。自電導(dǎo)總為正，互電導(dǎo)總為負(fù)。 G33=G3+G5 結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)3 3的自電導(dǎo)，等于接在結(jié)點(diǎn)的自電導(dǎo)，等于接在結(jié)點(diǎn)3 3上所有上所有 支路的電導(dǎo)之和。支路的電導(dǎo)之和。 G23= G32 =-G3 結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)2 2與結(jié)

21、點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)3 3之間的互電導(dǎo)，等于接在之間的互電導(dǎo)，等于接在 結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)1 1與結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)2 2之間的所有支路的電導(dǎo)之間的所有支路的電導(dǎo) 之和，為負(fù)值。之和，為負(fù)值。 電路第五版復(fù)習(xí)資料 iSn2=-iS2uS/R5 流入結(jié)點(diǎn)流入結(jié)點(diǎn)2 2的電流源電流的代數(shù)和。的電流源電流的代數(shù)和。 iSn1=iS1+iS2 流入結(jié)點(diǎn) 流入結(jié)點(diǎn)1 1的電流源電流的代數(shù)和。的電流源電流的代數(shù)和。 流入結(jié)點(diǎn)取正號(hào)，流出取負(fù)號(hào)。流入結(jié)點(diǎn)取正號(hào)，流出取負(fù)號(hào)。 n1 1 1 u i R n2 4 4 u i R n2n3 3 3 uu i R n1n2 2 2 uu i R 3S 5 5 n uu i R 由結(jié)點(diǎn)電壓方程求

22、得各結(jié)點(diǎn)電壓后即可求得由結(jié)點(diǎn)電壓方程求得各結(jié)點(diǎn)電壓后即可求得 各支路電壓，各支路電流可用結(jié)點(diǎn)電壓表示：各支路電壓，各支路電流可用結(jié)點(diǎn)電壓表示： 電路第五版復(fù)習(xí)資料 一一 般般 情情 況況 G11un1+G12un2+G1,n- -1un,n- -1=iSn1 G21un1+G22un2+G2,n-1un,n-1=iSn2 Gn- -1,1un1+Gn- -1,2un2+Gn-1,nun,n- -1=iSn,n- -1 其中：其中： Gii： ： 自電導(dǎo)，等于接在結(jié)點(diǎn) 自電導(dǎo)，等于接在結(jié)點(diǎn)i i上所有支路的電導(dǎo)之上所有支路的電導(dǎo)之 和和( (包括電壓源與電阻串聯(lián)支路包括電壓源與電阻串聯(lián)支路) )

23、?？倿檎？倿檎?當(dāng)電路不含受控源時(shí)，系數(shù)矩陣為對(duì)稱陣。當(dāng)電路不含受控源時(shí)，系數(shù)矩陣為對(duì)稱陣。 iSni： ： 流入結(jié)點(diǎn) 流入結(jié)點(diǎn)i i的所有電流源電流的代數(shù)和的所有電流源電流的代數(shù)和( (包括包括 由電壓源與電阻串聯(lián)支路等效的電流源由電壓源與電阻串聯(lián)支路等效的電流源) )。 Gij = Gji： ：互電導(dǎo)，等于接在結(jié)點(diǎn) 互電導(dǎo)，等于接在結(jié)點(diǎn)i i與結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)j j之間的所之間的所 支路的電導(dǎo)之和，總為負(fù)。支路的電導(dǎo)之和，總為負(fù)。 電路第五版復(fù)習(xí)資料 結(jié)點(diǎn)法的一般步驟：結(jié)點(diǎn)法的一般步驟： 選定參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)定選定參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)定n n-1-1個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)；個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)； 對(duì)對(duì)n n-1-1個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)

24、，以結(jié)點(diǎn)電壓為未個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)，以結(jié)點(diǎn)電壓為未 知量，列寫其知量，列寫其KCLKCL方程；方程； 求解上述方程，得到求解上述方程，得到n n-1-1個(gè)結(jié)點(diǎn)電壓；個(gè)結(jié)點(diǎn)電壓； 其它分析。其它分析。 求各支路電流求各支路電流( (用結(jié)點(diǎn)電壓表示用結(jié)點(diǎn)電壓表示) )； 電路第五版復(fù)習(xí)資料 試列寫電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程。試列寫電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程。 (G1+G2+GS)U1- -G1U2GsU3=USGS - -G1U1+(G1 +G3 + G4)U2- -G4U3 =0 GSU1- -G4U2+(G4+G5+GS)U3 =USGS 例例 無(wú)伴電壓源支路的處理無(wú)伴電壓源支路的處理 以電壓源電流為變量，增補(bǔ)以電壓

25、源電流為變量，增補(bǔ) 結(jié)點(diǎn)電壓與電壓源間的關(guān)系結(jié)點(diǎn)電壓與電壓源間的關(guān)系 Us G3 G1 G4G5 G2 + _ GS 3 1 2 Us G3 G1 G4G5 G2 + _ 3 1 2 電路第五版復(fù)習(xí)資料 I (G1+G2)U1- -G1U2 =I - -G1U1+(G1 +G3 + G4)U2- -G4U3 =0 - -G4U2+(G4+G5)U3 =I U1- -U3 = US 看看 成成 電電 流流 源源 增補(bǔ)方程：增補(bǔ)方程： 選擇合適的參考點(diǎn)選擇合適的參考點(diǎn) U1= US - -G1U1+(G1+G3+G4)U2- - G3U3 =0 - -G2U1- -G3U2+(G2+G3+G5)U

26、3=0 Us G3 G1 G4G5 G2 + _ 3 1 2 Us G3 G1 G4G5 G2 + _ 3 1 2 電路第五版復(fù)習(xí)資料 受控電源支路的處理受控電源支路的處理 對(duì)含有受控電源支路的電路，可先把受控源看作獨(dú)立對(duì)含有受控電源支路的電路，可先把受控源看作獨(dú)立 電源按上述方法列方程，再將控制量用結(jié)點(diǎn)電壓表示電源按上述方法列方程，再將控制量用結(jié)點(diǎn)電壓表示 先先把受控源當(dāng)作獨(dú)立把受控源當(dāng)作獨(dú)立 源列方程；源列方程； (2) (2) 用結(jié)點(diǎn)電壓表示控制量。用結(jié)點(diǎn)電壓表示控制量。 列寫電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。列寫電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。 12S1 121 111 () nn uui RRR 2 12m1

27、 113 111 () nnRS uug ui RRR 例例 21Rn uu iS1 R1 R3 R2 gmuR2 + uR2 _ 2 1 電路第五版復(fù)習(xí)資料 設(shè)參考點(diǎn)，設(shè)參考點(diǎn)，把受把受 控源當(dāng)作獨(dú)立源控源當(dāng)作獨(dú)立源 列方程；列方程； (2) (2) 用結(jié)點(diǎn)電壓表示控制量。用結(jié)點(diǎn)電壓表示控制量。 列寫電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。列寫電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。 213S13 12414 11111 () nnn uuuigu RRRRR 1233 544355 11111 () S nnn u uuugu RRRRRR 例例 33 22 n n uu iuR 2 13 iS1 R1 R4 R3 gu3 +

28、u3 _ R2 + r i i R5 + uS _ 解：解： 1n uri 電路第五版復(fù)習(xí)資料 例例 列寫電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。列寫電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。 1V 2 3 2 1 5 3 4V U 4U 3A 3 1 2 1 4 n uV 123 14 (10.5)0.51 325 nnn U uuu 23 0.5(0.50.2)3 nn uuA 注：與電流源串接的注：與電流源串接的 電阻不參與列方程電阻不參與列方程 增補(bǔ)方程：增補(bǔ)方程： U = Un3 電路第五版復(fù)習(xí)資料 例例 求求U和和I 。 90V 2 1 2 1 100V 20A 110V U I 解解1： 應(yīng)用結(jié)點(diǎn)法。應(yīng)用結(jié)點(diǎn)法。 3 1

29、 2 1 100 n uV 2 100 110210 n uV 123 0.50.520 nnn uuu 3 2050 105175 n uV 3 1 20195 n UuV 2 (90)/1120 n IuA 解得：解得： 電路第五版復(fù)習(xí)資料 90V 2 1 2 1 100V 20A 110V U I 解解2 應(yīng)用回路法。應(yīng)用回路法。 1 2 3 1 20i 21 120ii 13 3 24110 150/4 ii i 12 ()120Iii 3 2100 1 20195UiV 解得：解得： 電路第五版復(fù)習(xí)資料 第四章 電路第五版復(fù)習(xí)資料 1. 1. 戴維寧定理戴維寧定理 任何一個(gè)線性含源一

30、端口網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外電路來(lái)說(shuō)，總可任何一個(gè)線性含源一端口網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外電路來(lái)說(shuō)，總可 以用一個(gè)電壓源和電阻的串聯(lián)組合來(lái)等效置換；此電壓源以用一個(gè)電壓源和電阻的串聯(lián)組合來(lái)等效置換；此電壓源 的電壓等于外電路斷開時(shí)端口處的開路電壓的電壓等于外電路斷開時(shí)端口處的開路電壓uoc，而電阻等，而電阻等 于一端口的輸入電阻（或等效電阻于一端口的輸入電阻（或等效電阻Req）。）。 A a b i u i a b Req Uoc + - - u 電路第五版復(fù)習(xí)資料 3.3.定理的應(yīng)用定理的應(yīng)用 (1) 開路電壓開路電壓Uoc 的計(jì)算的計(jì)算 等效電阻為將一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部獨(dú)立電源全部置零等效電阻為將一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部獨(dú)立電源全部置

31、零( (電壓源電壓源 短路，電流源開路短路，電流源開路) )后，所得無(wú)源一端口網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻。后，所得無(wú)源一端口網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻。 常用下列方法計(jì)算：常用下列方法計(jì)算： （2）等效電阻的計(jì)算）等效電阻的計(jì)算 戴維寧等效電路中電壓源電壓等于將外電路斷開時(shí)的開戴維寧等效電路中電壓源電壓等于將外電路斷開時(shí)的開 路電壓路電壓Uoc，電壓源方向與所求開路電壓方向有關(guān)。計(jì)算，電壓源方向與所求開路電壓方向有關(guān)。計(jì)算 Uoc的方法視電路形式選擇前面學(xué)過(guò)的任意方法，使易于計(jì)的方法視電路形式選擇前面學(xué)過(guò)的任意方法，使易于計(jì) 算。算。 電路第五版復(fù)習(xí)資料 23方法更有一般性。方法更有一般性。 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不含有受控源時(shí)

32、可采用電阻串并聯(lián)和當(dāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不含有受控源時(shí)可采用電阻串并聯(lián)和Y 互換的方法計(jì)算等效電阻；互換的方法計(jì)算等效電阻； 1 開路電壓，短路電流法。開路電壓，短路電流法。3 外加電源法（加壓求流或加流求壓）。外加電源法（加壓求流或加流求壓）。2 a b P i + u Req a b P i + u Req i u Req iSC Uoc a b + Req sc oc eq i u R 電路第五版復(fù)習(xí)資料 (1) (1) 外電路可以是任意的線性或非線性電路，外電路外電路可以是任意的線性或非線性電路，外電路 發(fā)生改變時(shí)，含源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路不變發(fā)生改變時(shí)，含源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路不變( (伏伏 -

33、 -安特性等效安特性等效) )。 (2) (2) 當(dāng)一端口內(nèi)部含有受控源時(shí)，控制電路與受控源當(dāng)一端口內(nèi)部含有受控源時(shí)，控制電路與受控源 必須包含在被化簡(jiǎn)的同一部分電路中。必須包含在被化簡(jiǎn)的同一部分電路中。 注：注： 例例1.1. 計(jì)算計(jì)算Rx分別為分別為1.2 、 5.2 時(shí)的時(shí)的I； IRx a b + 10V 4 6 6 4 解解 保留保留Rx支路，將其余一端口支路，將其余一端口 網(wǎng)絡(luò)化為戴維寧等效電路：網(wǎng)絡(luò)化為戴維寧等效電路： 電路第五版復(fù)習(xí)資料 a b + 10V 4 6 6 + U2 4 + U1 IRx I a b Uoc + Rx Req (1) 求開路電壓求開路電壓 Uoc =

34、 U1 + U2 = - -10 4/(4+6)+10 6/(4+6) = - -4+6=2V + Uoc _ (2) 求等效電阻求等效電阻Req Req=4/6+6/4=4.8 (3) Rx =1.2 時(shí)，時(shí)， I= Uoc /(Req + Rx) =0.333A Rx =5.2 時(shí)，時(shí)， I= Uoc /(Req + Rx) =0.2A 電路第五版復(fù)習(xí)資料 求求U0 。 3 3 6 I + 9V + U0 a b + 6I 例例2. Uoc a b + Req 3 U0 - - + 解解(1) 求開路電壓求開路電壓Uoc Uoc=6I+3I I=9/9=1A Uoc=9V + Uoc (2

35、) 求等效電阻求等效電阻Req 方法方法1：加壓求流：加壓求流 電路第五版復(fù)習(xí)資料 U0=6I+3I=9I I=I0 6/(6+3)=(2/3)I0 U0 =9 (2/3)I0=6I0 Req = U0 /I0=6 3 6 I + U a b + 6I I0 方法方法2：開路電壓、短路電流：開路電壓、短路電流(Uoc=9V) 6 I1 +3I=9 I=- -6I/3=- -2I I=0 Isc=I1=9/6=1.5A Req = Uoc / Isc =9/1.5=6 3 6 I + 9V Isc a b + 6I I1 獨(dú)立源置零獨(dú)立源置零 獨(dú)立源保留獨(dú)立源保留 電路第五版復(fù)習(xí)資料 已知開關(guān)已

36、知開關(guān)S 例例4. 1 A 2A 2 V 4V 求開關(guān)求開關(guān)S打向打向3 3，電壓，電壓U等于多少等于多少 解解 VUAi ocSc 4 2 2 eq R VU1141)52( 線性線性 含源含源 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) AV 5 U + S 132 1A 4V 電路第五版復(fù)習(xí)資料 4.4 4.4 最大功率傳輸定理最大功率傳輸定理 一個(gè)含源線性一端口電路，當(dāng)所接負(fù)載不同時(shí)，一端一個(gè)含源線性一端口電路，當(dāng)所接負(fù)載不同時(shí)，一端 口電路傳輸給負(fù)載的功率就不同，討論負(fù)載為何值時(shí)能從口電路傳輸給負(fù)載的功率就不同，討論負(fù)載為何值時(shí)能從 電路獲取最大功率，及最大功率的值是多少的問(wèn)題是有工電路獲取最大功率，及最大功率的值是

37、多少的問(wèn)題是有工 程意義的。程意義的。 A i + u 負(fù)載負(fù)載 i Uoc + u + Req RL 應(yīng)用戴維應(yīng)用戴維 寧定理寧定理 電路第五版復(fù)習(xí)資料 2 )( Leq oc L RR u RP RL P 0 P max 0 )( )(2)( 4 2 2 Leq LeqLLeq oc RR RRRRR uP eqL RR eq oc R u P 4 2 max 最大功率最大功率 匹配條件匹配條件 對(duì)對(duì)P求導(dǎo)：求導(dǎo)： 電路第五版復(fù)習(xí)資料 例例 RL為何值時(shí)其上獲得最大功率，并求最大功率為何值時(shí)其上獲得最大功率，并求最大功率。 20 + 20V a b 2A + UR RL 10 20 R U

38、 (1) 求開路電壓求開路電壓Uoc (2) 求等效電阻求等效電阻Req 20 I U Req Uoc I1I2 20 21R UII AII2 21 IIIU202/2010 VIUoc602020102 2 20 + I a b + UR 10 20 R U U I2I1 2 21 III AII1 21 電路第五版復(fù)習(xí)資料 (3) 由最大功率傳輸定理得由最大功率傳輸定理得: 20 eqL RR 時(shí)其上可獲得最大功率時(shí)其上可獲得最大功率 W R U P eq oc 45 204 60 4 22 max 注注 (1) 最大功率傳輸定理用于一端口電路給定最大功率傳輸定理用于一端口電路給定, 負(fù)

39、載電阻負(fù)載電阻 可調(diào)的情況可調(diào)的情況; (2) 一端口等效電阻消耗的功率一般并不等于端口內(nèi)部消一端口等效電阻消耗的功率一般并不等于端口內(nèi)部消 耗的功率耗的功率,因此當(dāng)負(fù)載獲取最大功率時(shí)因此當(dāng)負(fù)載獲取最大功率時(shí),電路的傳輸效率電路的傳輸效率 并不一定是并不一定是50%; (3) 計(jì)算最大功率問(wèn)題結(jié)合應(yīng)用戴維寧定理或諾頓定理計(jì)算最大功率問(wèn)題結(jié)合應(yīng)用戴維寧定理或諾頓定理 最方便最方便. 電路第五版復(fù)習(xí)資料 第五章 5-4 兩個(gè)運(yùn)放 電路第五版復(fù)習(xí)資料 第6、7章 電路第五版復(fù)習(xí)資料 換路時(shí)電容上的電壓，電感上的電流不換路時(shí)電容上的電壓，電感上的電流不 能躍變能躍變 由于物體所具有的能量不能躍變，因此

40、，由于物體所具有的能量不能躍變，因此， 2 2 1 LL LiW uC，iL不能躍變不能躍變 , 2 1 2 CC CuW t = 0 : : 表示換路時(shí)刻表示換路時(shí)刻 ( (計(jì)時(shí)起點(diǎn)計(jì)時(shí)起點(diǎn)) )； t = 0- : : 表示換路前的終了瞬間；表示換路前的終了瞬間； t = 0+ : :表示換路后的初始瞬間表示換路后的初始瞬間 ： )(0u)(0u CC )0()0( LL ii 電路第五版復(fù)習(xí)資料 先由先由t =0-的電路求出的電路求出 uC ( 0 ) 、iL ( 0 )； 根據(jù)換路定律，求出獨(dú)立變量初始值根據(jù)換路定律，求出獨(dú)立變量初始值 uC( 0+) 和和iL ( 0+) ； 將電容

41、用電壓源代替，其值為將電容用電壓源代替，其值為uC(0+)，將電感，將電感 用電流源代替，其值為用電流源代替，其值為iL(0+)，畫出，畫出0+時(shí)刻等時(shí)刻等 效電路圖效電路圖; ; 根據(jù)根據(jù)0+時(shí)刻等效電路圖，用線性穩(wěn)態(tài)電路的時(shí)刻等效電路圖，用線性穩(wěn)態(tài)電路的 分析方法求出所需要的非獨(dú)立變量初始值分析方法求出所需要的非獨(dú)立變量初始值 ： 電路第五版復(fù)習(xí)資料 t=0 時(shí)將開關(guān)時(shí)將開關(guān)K閉合，閉合，t0時(shí)電路已達(dá)穩(wěn)態(tài)，試求時(shí)電路已達(dá)穩(wěn)態(tài)，試求 各元件電流、電壓初始值各元件電流、電壓初始值 t0后的后的iL、 、i1、i2 解解三要素為：三要素為： sRL5/1)5/5/(6 . 0/ Aii LL

42、25/10)0()0( iL + 20V 0.5H 5 5 + 10V i2 i1 AiL65/205/10)( t LLLL eiiiti )()0()()(應(yīng)用三要素公式應(yīng)用三要素公式 0 46)62(6)( 55 teeti tt L Vee dt di Ltu ttL L 55 10)5()4(5 . 0)( Aeuti t L 5 1 225/ )10()( Aeuti t L 5 2 245/ )20()( 電路第五版復(fù)習(xí)資料 三要素為：三要素為： sRL5/1)5/5/(6 . 0/ Aii LL 25/10)0()0( AiL65/205/10)( 0 46)62(6)( 55

43、 teeti tt L Aeeti tt55 1 22)20(2)( Aeeti tt55 2 24)42(4)( + 20V 2A 5 5 + 10V i2 i1 0 等效電路 等效電路 Ai01 10 )2010( )0( 1 Ai21 10 )1020( )0( 2 Ai25/10)( 1 Ai45/20)( 2 電路第五版復(fù)習(xí)資料 例例3 已知：已知：t=0時(shí)開關(guān)由時(shí)開關(guān)由12，求換路后的，求換路后的uC(t) 。 2A 4 1 0.1F + uC + 4 i1 2i18V + 1 2 解解三要素為：三要素為： 10/ 10 1 1 iuR iu eq ViiiuC12624)( 11

44、1 4 + 4 i1 2i1 u + Vuu CC 8)0()0( sCReq11 . 010 t cccc euuutu)()0()()( Ve etu t t c 2012 12812)( 電路第五版復(fù)習(xí)資料 例例4已知：已知：t=0時(shí)開關(guān)閉合，求換路后的電流時(shí)開關(guān)閉合，求換路后的電流i(t) 。 解解三要素為：三要素為： + 1H 0.25F 5 2 S 10V i 0)( C u Vuu CC 10)0()0( sCReq5 . 025. 02 1 Veeuuutu t t cccc 2 10)()0()()( 0)0()0( LL iiAiL25/10)( sRL eq 2 . 05

45、/1/ 2 Aeeiiiti t t LLLL )1(2)()0()()( 5 Aee tu titi ttC L 25 5)1(2 2 )( )()( 電路第五版復(fù)習(xí)資料 例例5 i 10V 1H k1(t=0) k2(t=0.2s) 3 2 已知：電感無(wú)初始儲(chǔ)能已知：電感無(wú)初始儲(chǔ)能 t = 0 時(shí)合時(shí)合k1 , t =0.2s時(shí)合時(shí)合k2 求兩次換路后的電感電流求兩次換路后的電感電流 i(t)。 0 t 0.2s A25/10)( s2 . 05/1/ 0)0()0( 1 i RL ii Ai RL Ai 52/10)( 5 . 02/1/ 26. 1)2 . 0( 2 26. 122)2

46、 . 0( 2 . 05 ei A74. 35)( )2 . 0(2 t eti 解解 電路第五版復(fù)習(xí)資料 t ei 5 22 (0 t 0.2s) )2 . 0(2 74. 35 t ei ( t 0.2s) i t(s) 0.2 5 (A) 1.26 2 電路第五版復(fù)習(xí)資料 第八章 電路第五版復(fù)習(xí)資料 四四. 相量圖相量圖 1. 同頻率的正弦量才能表示在同一個(gè)向量圖中；同頻率的正弦量才能表示在同一個(gè)向量圖中； 2. 以以 角速度反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)；角速度反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)； 3. 選定一個(gè)參考相量選定一個(gè)參考相量(設(shè)初相位為零。設(shè)初相位為零。) 選選 R為參考相量為參考相量 U R I C UU

47、R L I C I L U jL 1/jC U L I C I R I R + - - R U + - - + + - - - - L U C U 電路第五版復(fù)習(xí)資料 第十二章 電路第五版復(fù)習(xí)資料 1. Y連接連接 11.2 11.2 對(duì)稱三相電源線電壓（電流）對(duì)稱三相電源線電壓（電流） 與相電壓（電流）的關(guān)系與相電壓（電流）的關(guān)系 o ANA o BNB o CNC 0 120 120 UUU UUU UUU 設(shè) ooo BN A BAN ooo CN BCBN ooo AN CACN 0120330 120120390 12003150 UUUUUU UUUUUU UUUUUU A + X

48、 + + B C Y Z A B C N A U B U C U AB U BC U CA U A I B I C I 電路第五版復(fù)習(xí)資料 BN U 利用相量圖得到相電壓和線電壓之間的關(guān)系：利用相量圖得到相電壓和線電壓之間的關(guān)系： 線電壓對(duì)稱線電壓對(duì)稱( (大小相等，大小相等， 相位互差相位互差120120o o) ) 一般表示為：一般表示為： BA U 30o AN U BN U CN U 30o 30o BC U CA U AN U BN U CN U BA U BC U CA U o AN A B o BN BC o CN CA 330 330 330 UU UU UU 電路第五版復(fù)習(xí)資料 對(duì)對(duì)Y接法的對(duì)稱三相電源接法的對(duì)稱三相電源 所謂的所謂的“對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)”：對(duì)應(yīng)相電壓用線電壓的：對(duì)應(yīng)相電壓用線電壓的 第一個(gè)下標(biāo)字母標(biāo)出。第一個(gè)下標(biāo)字母標(biāo)出。 (1) 相電壓對(duì)稱，