電路分析考試題目PPT課件

1、第一章集總參數(shù)電路中電壓電流的約束關(guān)系重點(diǎn)：1. 電壓電流參考方向的意義 2.電路元件 3.功率的計(jì)算方法 4.電路的KCL、KVL方程參考方向：任一假定的電流電壓的方向關(guān)聯(lián)參考方向：電流參考方向由電壓正“+”指向電壓負(fù)“”非關(guān)聯(lián)參考方向：電流參考方向由電壓正“+”指向電壓負(fù)“”在關(guān)聯(lián)參考方向下：iutp)(iutp)(若支路為非關(guān)聯(lián)，則吸收功率（消耗） 0p發(fā)出功率 0P第1頁(yè)/共38頁(yè)基爾霍夫電流定律（KCL） 在集總電路中，任一瞬間，流入（或流出）電路中任一節(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和等于零。 在集總電路中任一回路，在任一瞬間,沿著該回路各支路電壓降的代數(shù)和等于零。基爾霍夫電壓定律（KVL） I1

2、+ I2 - I3 = 0I1 R1 +I3 R3=US1I2 R2+I3 R3=US2第2頁(yè)/共38頁(yè)1、計(jì)算題圖1中各元件吸收的功率。(8分)題圖1分析：電壓源輸出電流大小由外電路確定；電流源電壓由外電路確定。回路中電流大小等于電流源電流。求各元件吸收的功率要求出其電壓或者電流。解：i=4A設(shè)電流源電壓為uViu34106電壓源吸收的功率WipV4010 電流源吸收的功率Wuipi136電流源吸收的功率WRipR962第3頁(yè)/共38頁(yè)2.計(jì)算圖中各元件的功率。iRiu解：設(shè)iR、iuAiAiuR1248Wpu8WRupSR164642電阻的功率：Wpi881電流源的功率：電壓源的功率：第4

3、頁(yè)/共38頁(yè)(2)u+解：設(shè)電流源電壓為uVu30201054103.計(jì)算圖中各元件的功率。Wpi120304WpR80542電阻的功率：Wpu40104電壓源的功率：電流源的功率：第5頁(yè)/共38頁(yè),1,3,V2,V62121RRuuSSA43i4.電路如圖所示，已知試求電流i1和i2+-uS1-uS2R1R2i1i2i3解：應(yīng)用基爾霍夫定律根據(jù)KCL，213iiiAiAi2221根據(jù)KVL，0222111iRuuiRSS第6頁(yè)/共38頁(yè)5.試求電流i1和i2AIIAI415322126.求電流I1、I2解：根據(jù)KCL第7頁(yè)/共38頁(yè)第二章 重點(diǎn)：網(wǎng)孔分析法、節(jié)點(diǎn)分析法1. 列寫(xiě)網(wǎng)孔電流方程的

4、規(guī)則表述 本網(wǎng)孔的自電阻乘以本網(wǎng)孔電流，加上本網(wǎng)孔與相鄰網(wǎng)孔之間的互電阻乘以相鄰網(wǎng)孔的網(wǎng)孔電流，等于本網(wǎng)孔包含的所有電壓源電壓升的代數(shù)和。Smii10)(33232111mmmiRiRRRiRuiRRiRmm34323)(22 miRu 約束方程：第8頁(yè)/共38頁(yè)2.列寫(xiě)節(jié)點(diǎn)方程的規(guī)則的文字表述 本節(jié)點(diǎn)電壓乘本節(jié)點(diǎn)自電導(dǎo)；加上相鄰節(jié)點(diǎn)電壓乘相鄰節(jié)點(diǎn)與本節(jié)點(diǎn)之間的互電導(dǎo)，等于流入本節(jié)點(diǎn)所有電流源電流的代數(shù)和?；ル妼?dǎo)為負(fù)2 . 0251 . 02 . 0)2 . 02 . 01 . 0(321uuu設(shè)節(jié)點(diǎn)電壓為u1、u2、u3025. 0)05. 025. 02 . 0(2 . 0321uuuIu

5、153約束方程：Iu202第9頁(yè)/共38頁(yè)第三章 疊加方法與網(wǎng)絡(luò)函數(shù) 疊加原理：由線性電阻、線性受控源及獨(dú)立電源組成的電路中，每一元件的電流或電壓可以看成是每一個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用于電路時(shí)，在該元件上產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。 不作用電源的處理：不作用的電壓源置零，在電壓源處用短路代替；不作用的電流源置零，在電流源處用開(kāi)路代替。電路中所有電阻與受控源都保留在原位不動(dòng)。22212uuu12111iii第10頁(yè)/共38頁(yè)1.電路如圖所示試用疊加定理求電流I解:(1)9A電源單獨(dú)作用求I124V電壓源用短路線代替116/6+1=4AI594551(2)24伏電源單獨(dú)作用求I29A電流源用開(kāi)路處理96/

6、) 15(6RAiI34212AIII31134521iAi389246A12V第11頁(yè)/共38頁(yè)2.電路如圖所示，試用疊加定理求I解：(1)10A電源單獨(dú)作用求I110V電壓源短路處理AI2104111(2)10伏電源單獨(dú)作用求I210A電流源作開(kāi)路處理AI214102AIII421第12頁(yè)/共38頁(yè)第四章分解方法與單口網(wǎng)絡(luò) 重點(diǎn)掌握：等效的問(wèn)題、戴維南定理及最大功率傳遞定理 等效的問(wèn)題：掌握純電阻網(wǎng)絡(luò)的等效，實(shí)際電壓源與實(shí)際電流源之間的等效變換0RuiSSSSiRu0電流源并聯(lián)可等效，電壓源串聯(lián)可等效第13頁(yè)/共38頁(yè)1.化簡(jiǎn)圖示電路為最簡(jiǎn)電路。解：求出ab的等效電阻，即可將電路化簡(jiǎn)505

7、0505025ab350)2550/50/()50/50(abR322/12/) 11 (1/1abRab350ab32第14頁(yè)/共38頁(yè)2.化簡(jiǎn)圖示二端網(wǎng)絡(luò)為最簡(jiǎn)電路。第15頁(yè)/共38頁(yè)3.化簡(jiǎn)圖示二端網(wǎng)絡(luò)為最簡(jiǎn)電路。第16頁(yè)/共38頁(yè) 內(nèi)容：任何含源線性單口網(wǎng)絡(luò)N，不論其結(jié)構(gòu)如何復(fù)雜，就其端口來(lái)說(shuō)，均可等效為一個(gè)電壓源與電阻的串聯(lián)支路。 戴維南定理NM+-iuabM+-iuab-+ocu0R 電壓源的電壓等于網(wǎng)絡(luò)N的開(kāi)路電壓 uoc 串聯(lián)電阻R0 等于該網(wǎng)絡(luò)除源后（即所有獨(dú)立源均為零值，受控源要保留），所得網(wǎng)絡(luò)N0的等效電阻。第17頁(yè)/共38頁(yè)4、試求圖示電路的戴維南等效電路解：（1）求開(kāi)

8、路電壓開(kāi)路時(shí)I=0，電阻電壓為零VuOC10（2）用外加電壓法求等效內(nèi)阻方法：將10伏電壓源用短路代替，外加電壓源U，求UI關(guān)系式IIIU5 . 15 . 0I1設(shè)電流I1II5 . 01KIUR5 . 10第18頁(yè)/共38頁(yè)5.求圖示電路的戴維南等效電路解：（1）求開(kāi)路電壓由于端口開(kāi)路，i=0，受控電流源電流亦為零，電阻電壓為零。VuOC0（2）用外加電壓法求等效內(nèi)阻方法：將電壓源用短路代替，外加電壓源u，求u、i關(guān)系式i1設(shè)電流i1iiii321iiiu832280iuR第19頁(yè)/共38頁(yè)6、單口網(wǎng)絡(luò)如圖所示，已知R=2,(1)試用戴維南定理求電流I。(2)若電阻R可調(diào)，則當(dāng)R為何值時(shí)可獲

9、最大功率？最大功率為多少？解：1.求I將電路分解，求網(wǎng)絡(luò)M的戴維南等效電路MN開(kāi)路電壓：i=0i1=2AViiuab122411求等效內(nèi)阻R0外加電壓源，8V電源短路ii5 . 011124iiiuSiuS4解得：40R第20頁(yè)/共38頁(yè)ARI26124122.R=4時(shí)可以獲得最大功率3.求最大功率Wp5 .364)4412(2max第21頁(yè)/共38頁(yè)第六章 電容元件與電感元件重點(diǎn)掌握：電容元件與電感元件的VCR，狀態(tài)變量， 電容電壓不能突變，電感電流不能突變dtdiLudtduCiLLCC1.電容與電壓源相連接，如圖所示，電壓源電壓隨時(shí)間按三角波方式變化，求電容電流iC，并畫(huà)出波形， t =

10、0.25ms時(shí)電容的儲(chǔ)能等于多少？解：(1)求0.25到0.75ms之間的iC53104105 . 0200dtduS電壓變化率：AdtduCiSC4 . 01041056第22頁(yè)/共38頁(yè)(2)求0.75到1.25ms之間的iCAdtduS5104105 . 02003電壓變化率：AdtduCiSC4 . 01041056(3)t=0.25ms時(shí)電容的儲(chǔ)能t =0.25ms電容電壓u=100VJCuw3262105100102121第23頁(yè)/共38頁(yè)2.在電路中，電感元件L=0.2H，電流源iS的波形如圖所示，求電感電壓uL，并畫(huà)出波形， t=4ms時(shí)電感的儲(chǔ)能為多少？ 510解：(1)求0

11、到4ms之間的uL電流的變化率：5 . 2410msmAdtdiSVdtdiLuLL5 . 05 . 22 . 0(2)求4到6ms之間的uL電流的變化率：5210msmAdtdiSVdtdiLuLL152 . 00.50.51(3)求t=4ms是電感的儲(chǔ)能JLiw523210)1010(2 . 02121第24頁(yè)/共38頁(yè)第七章 一階電路7-1 分解方法在動(dòng)態(tài)電路分析中的應(yīng)用7-2 零輸入響應(yīng) 7-3 零狀態(tài)響應(yīng) 7-4 線性動(dòng)態(tài)電路的疊加原理 7-5 分解方法和疊加方法的綜合運(yùn)用 三要素法（動(dòng)態(tài)電路通用分析法） )()()0()(yeyytyt第25頁(yè)/共38頁(yè) )0()0( 。LCiu0

12、t或或求求出出 等等效效電電路路，畫(huà)畫(huà)(1)0( y求初值1.)0()0(CCuu)(0i)(0iLL電容電壓初始值電感電流初始值三要素法求解步驟y(t)代表所求變量注意：此時(shí)電路穩(wěn)態(tài)，電容開(kāi)路，電感短路路uC(0-)=U0第26頁(yè)/共38頁(yè)(2)畫(huà)出t =0+的等效電路，把電容用電壓值為uC(0+) = uC(0) 電壓源置換，電感用iL(0+) = iL(0)電流源置換，求解其他元件u(t)和i(t)初始值: y(0+)10) 0 (RUUiSRiR第27頁(yè)/共38頁(yè)。) )求出所有變量y(求出所有變量y(等效電路，等效電路，畫(huà)畫(huà)t y 求求穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)值值2.。電感短路電感短路注意：此時(shí)電容

13、開(kāi)路，注意：此時(shí)電容開(kāi)路，SCUu)(Ri0)()(1RuuiCSRt =第28頁(yè)/共38頁(yè)00 RLCR 或或 求求時(shí)時(shí)間間常常數(shù)數(shù)3.)( )()0()(yeyytyt4.寫(xiě)出所求變量的函數(shù)表達(dá)式。 01RNt或諾頓等效電阻的戴維南等效電阻0時(shí)含源單口網(wǎng)絡(luò)求 第29頁(yè)/共38頁(yè)1.圖示電路原處于穩(wěn)定狀態(tài)。t=0時(shí)開(kāi)關(guān)閉合，求 t0的電容電壓uC和電流i(t)。解 1、計(jì)算初始值)(0cu)(0iVuuCC842)0()0(A0i12810)(第30頁(yè)/共38頁(yè) 2、計(jì)算穩(wěn)態(tài)值)(cu)(iVcu7)( 3、計(jì)算時(shí)間常數(shù)sCR1.00Ai5 . 1)()(2)(10CCiuii)(24)(4

14、)(CCCiuu12/4/40R第31頁(yè)/共38頁(yè)4. 將三要素代入通用表達(dá)式得暫態(tài)過(guò)程方程sVuVuCC1 . 07)(8)0(VeueuututCtCCC)7()()()0()(1 . 0sAiAi1 . 05 . 1)(1)0(Aeieiititt)5 . 15 . 0()()()0()(第32頁(yè)/共38頁(yè)第九章阻抗與導(dǎo)納一、正弦量的向量表示法)cos(umtUuummUUiUU)cos(imtIiimmIIiII二、三種元件的相量模型1.電阻元件mU RmImmIRU IRURZR第33頁(yè)/共38頁(yè)2.電容元件 Cj1mImU mmUCjIUCjImU mILj 3.電感元件 mmILjUILjUCjCj1ZC1LjZL第34頁(yè)/共38頁(yè)三、RLC串聯(lián)正弦穩(wěn)態(tài)電路的求解解：uUUsmsm寫(xiě)出正弦量的相量：作出原電路相量模型CLRZZZZCjLj