电路分析总复习.

电路分析基础总复习提纲第一章电路的基本概念和定律1、熟练掌握电流、电压、功率基本变量的定义2、理解并重点掌握基尔霍夫定律（KCL、KVL）；3、掌握元件的VCR(电阻、独立电源、受控源)。4、两类约束拓扑约束、元件特性的约束（VCR）功率的计算公式a）u、i取关联参考方向时p（t）=u•ib）u、i取非关联参考方向时p（t）=–u•i第二章电阻电路的等效与分析1）、理解并掌握等效电路的概念及其应用。2）、简单含源电路的等效规律电压源与其它元件（或支路）并联，等效为电压源本身电流源与其它元件（或支路）串联，等效为电流源本身3）、实际电源的两种模型及其等效变换4）、用两类约束分析含受控源的电路a）端钮上的VCR完全相同，说明只对端钮等效（即对外电路等效）。b）内部结构完全不同，则说明内部不等效。ssRiusRiissuRusRisuusRusisRi两种模型间的等效转换-ssuuRi--sssssuuuiiRRR-ssuiiRsssssuRiRiuRi第三章线性网络的一般分析方法1）、会列独立的基尔霍夫定律方程对基本割集或对n-1个且为任意的n-1个节点所列的KCL方程是独立的。独立的KCL方程数为n-1个。对基本回路或对网孔所列的KVL方程是独立的，独立的KVL方程数为b-n+1个。2）、会选择电路的独立变量独立电流变量：网孔电流、连支电流独立电压变量：节点电压、树支电压3）、熟练掌握网孔法和节点法独立变量独立变量有两类：独立电流变量、独立电压变量独立电流变量1、网孔电流为独立的完备的电流变量2、连支电流为独立的完备的电流变量独立电流变量数=b-n+1独立电压变量1、节点电压为独立的完备的电压变量2、树支电压为独立的完备的电压变量独立电压变量数=n-1网孔分析法回路分析法节点分析法割集分析法网孔分析法以网孔电流作为求解量,将网孔的KVL与支路VCR相结合列写方程求解电路的方法。说明：网孔法只适用于平面网络说明：网孔方程中互电阻可正可负，如果各网孔电流的参考方向一律设为顺时针方向或一律设为逆时针方向，则各互电阻均为有关网孔公有电阻的负值。一）用观察法列写网孔方程的规则：本网孔的自电阻乘以本网孔电流，加上所有和本网孔相关互电阻（符号）乘以相关网孔电流的各项，等于本网孔包含的所有电源（电压源和电流源）电压升的代数和。二）、网孔电流法的步骤如下：①、在电路图上标明网孔电流及其参考方向。若全部网孔电流均选为顺时针(或反时针)方向，则网孔方程的全部互电阻项均取负号。②、用观察法直接列出各网孔方程。③、求解网孔方程，得到各网孔电流。④、假设支路电流、电压的参考方向。根据支路电流与网孔电流的线性组合关系，求得各支路电流。⑤、用VCR方程，求得各支路电压。只含电阻元件和独立电压源元件的电路电路含电流源电流源位于边沿支路电流源为两个网孔公有假定电流源两端的电压列补充方程电路含受控电源含受控电压源用网孔电流表示控制量含受控电流源网孔分析法观察法受控电流源位于边沿支路为两个网孔公有用网孔电流表示控制量假定电流源两端的电压列补充方程用网孔电流表示控制量节点分析法以节点电压作为求解量,将节点的KCL与支路VCR相结合列写方程求解电路的方法。说明：节点法不受平面非平面网络的限制，且便于编程用计算机求解。（重点）一）用观察法列写节点方程的规则：本节点的节点电压乘以本节点的自电导，加上相邻节点电压乘以相邻节点与本节点之间的互电导(负值）的各项，等于流入本节点所有电源（所有电压源和电流源）电流的代数和。二）、节点分析法的一般步骤：(1)选定参考节点，用接地符号表示。标定n-1个独立节点；(2)对n-1个独立节点，以节点电压为未知量，用观察法列写其KCL方程；(3)求解上述方程，得到n-1个节点电压；(4)选定支路电流、电压的参考方向，求各支路电压和支路电流；只含电阻元件和独立电流源元件的电路电路含独立电压源只含一个理想电压源支路电压源支路无公共端点假定流过电压源的电流电路含受控电源含受控电流源用节点电压表示控制量含受控电压源节点分析法观察法将电压源的一端作为参考点含两个以上理想电压源支路，且这些电压源有公共点将这些电压源的公共点作为参考点列补充方程受控电压源电路只含一个受控电压源支路含多个受控电压源支路用节点电压表示控制量假定流过受控电压源的电流列补充方程按照只含一个独立电压源支路的方法列节点方程用节点电压表示控制量第四章电路定理3）熟练掌握最大功率传递定理1）掌握叠加定理和替代定理2）熟练掌握戴维南定理和诺顿定理（重点）含受控源的单口网络的等效电路，外加电压法3、熟练掌握电容电压的连续性定理和电感电流的连续性定理。第五章电容元件与电感元件1、熟练掌握电容、电感元件的VCR的两种形式2、掌握初始状态的概念电容电流有界，则电容电压不能跃变4、熟练掌握电容电感的储能公式。表5-1电感电压有界，则电感电流不能跃变0()Lit0()cut第六章1、理解换路的含义，掌握换路定理2、熟练掌握初始值的计算方法3、零输入响应：tt0时仅由初始状态引起的响应。完全响应：tt0时由初始状态和外加激励共同作用引起的响应。零状态响应：tt0时仅由外加激励引起的响应。4）掌握稳态响应、暂态响应的含义。一阶电路7）熟练应用三要素法分析求解一阶动态电路5、掌握直流动态电路达到稳态时电路的特点6、熟练掌握直流动态电路稳态值的计算方法。8)、掌握阶跃函数的定义及其应用1）换路：电路工作状态的改变，包括突然接入或切除电源、改变电路结构或元件参数等。通常用t0=0来表示换路时刻2）初始值：电路换路后各元件上最初时刻的值。分别用ub(0+),ib(0+)表示。3）初始状态：电路换路前最终时刻的电容电压值uc(0-)和电感电流值iL(0-)。换路定律和uC(0+)、iL(0+)的确定b)如果在换路时刻电感电压有界，则电感电流在换路时刻不能跃变，即iL(0+)=iL(0-)=iL(0)。2）初始状态的确定：通过换路前最终时刻（t=0-）的等效电路求得uc(0-)和iL(0-)1）换路定律：a)如果在换路时刻电容电流有界，则电容电压在换路时刻不能跃变，即uc(0+)=uc(0-)=uc(0)；t=0-的等效电路：t=0-的电路中电容开路，电感短路即可。求初始值的步骤:1)由换路前的等效电路（一般为稳定状态）求uC(0-)和iL(0-)。2）由换路定律得uC(0+)=uC(0-)和iL(0+)=iL(0-)。3）画t=0+等效电路。4）由t=0+时刻的等效电路求所需各变量在t=0+时刻的值。换路后的电路中电容（电感）用电压源（电流源）替代即可。注意：电压源（电流源）的方向与原假定的电容电压（电感电流）方向相同。求稳态值的步骤1）画t=的等效电路：直流一阶电路在t=时ic()=0、uL()=0，电容用开路代替，电感用短路代替即可得到t=的等效电路。2）在t=的等效电路中，利用两类约束求各稳态值f()。2、稳态值的确定3、=R0C=G0L其中R0（或G0）为动态元件两端的等效电阻三要素法()()[(0)()]tftfffe一阶电路的零输入响应1--00()ttRCCutUeUe100()ttCRCCduUUitCeedtRR100()ttGLLitIeIe100()ttLGLLIIdiutLeedtGG一阶电路的零状态响应串联RC电路的零状态响应1()(1)(1)ttRCCssutUeUe1()ttCssRCCduUUitCeedtRR并联RL电路的零状态响应11()(1)(1)ttGLLSsitIeIe11()ttssGLLIIuteeGGGLuLiLIStt0=0例：如图所示电路，换路前电路达稳态，用三要素法求u(t)、iL(t)。u（0+)1021A22Vt=0+时u()102iL()22Vt=()时u2iLS1t=0t=01020.5H22V2VS2t0u(t)2641-2例：用阶跃函数表示图所示分段常量信号。0u1(t)2641t0u3(t)2642t0tu2(t)264-3123()()()()()3(2)2(6)ututututttt什么叫单位阶跃响应?激励为单位阶跃信号时,电路的零状态响应1）会由典型二阶电路的元件参数求特征根2）会由二阶微分方程特征根的形式确定其齐次解的形式。第七章二阶电路uC(0)=U0，iL(0)=I0uR1）RLC串联电路：usuLRCLuCiL22000(0)(0)cccsccLtduduLCRCuudtdtuUduIidtCC2）GCL并联电路：GuCisCLiLiGicuC(0)=U0，iL(0)=I022000(0)(0)LLLsLcLtdidiLCGLiidtdtiIuUdidtLLRLC串联电路与GCL并联电路的对偶性典型二阶电路的数学模型1)会由典型二阶电路的元件参数求二阶微分方程的特征根。usR0LCCLG0is2)会求两种典型形式的直流二阶动态电路。21,2G1()22CGSCLC21,21()(22记住）RRSLLLC()()()cchcpututut齐次解：据特征根不同，有四种可能形式特解:ucp=Us()()()LLhLpititit齐次解与特征根的关系（重点）12121212()ststttcutkekekeke1）S1、S2为不相等负实根时（过阻尼）2）S1、S2为相等负实根时（临界阻尼）121212()()ststtcutkektekkte3）S1、S2为一对共轭复根时（欠阻尼）12()(cossin)cos()tcddtdutektktket4）S1、S2为一对纯虚数的共轭复根时（无阻尼）10200()(cossin)cos()cutktktkt例：如图所示RLC串联电路，求uC(t)(t)和i(t)(t)。RuRuCuLCLiR=10，L=1H，C=1/16F；uC(0)=6V，iL(0)=0A28()()(82)()ttcutteet82()()()ttccduitCeetdtU0tmt0uc(t)ic(t)21,2R1()22LRSLLC20(t)uRuLRCLuCiL例3：如图所示RLC串联电路，求uC(t)(t)和i(t)(t)。R=10，L=1H，C=1/9F；uC(0)=3V，iL(0)=1A9()(1820)()ttcuteet9()(2)()ttccduitCeetdt21,21()22RRSLLLC例：如图所示GCL并联电路，求iL(t)(t)G=2S，L=1H，C=1F；uC(0)=1V，iL(0)=2AGuCCLiLiGic21,2G1()22CGSCLC()(23)()ttLitetetGuC2(t)CLiLiGic例：如图所示GCL并联电路，求iL(t)(t)。G=10S，L=1/16H，C=1F；uC(0)=2V，iL(0)=1A28()(452)()ttLiteet1、掌握渐进稳定的概念及正弦稳态的概念。第八章正弦稳态电路分析3）正弦动态电路求特解yp(t)的方法(1）待定系数法（对激励信号没有限制）(2）相量法（只适用于同频率的正弦信号激励）瞬态响应特解=稳态响应2）渐近稳定电路：特解=稳态响应1）渐近稳定电路：特征根的实部在开左半复平面上（S=+jω，0）)cos()()()()(2121tYekekektytytymtsntstsphn2、熟练掌握正弦电压、电流的相量表示3、掌握正弦电压、电流的有效值的定义201()TIitdtT:方均根值201()TUutdtT:方均根值2mII2m