电工电子学C 复习概要

第一章电路的基本概念•1.电路的作用和组成电路的作用：电能的输送和转换（如电力工程）信号的传递与处理（如信息工程）•电路的组成：电源信号源负载中间环节•2.电流、电压及参考方向的概念引入参考方向后，物理量为代数量若计算结果为正(I0)，则实际方向与参考方向一致；若计算结果为负(I′0)，则实际方向与参考方向相反。•3.理想电压源和理想电流源的特性与恒压源并联的元件对外电路而言为可视为开路。E+_abR1R2IsE+_abR2（4）与恒流源串联的元件对外电路而言为可视为短路。E+_abR1R2IsabR1Is•4.电功率的正负关联时：P=UI非关联时：P=-UI若P0吸收（取用）功率，元件为负载若P0发出（产生）功率，元件为电源•5.电路中电位的概念和计算电位：参考点：电路中某点的相对参考点的电压零电位点、0点、“地”•电力工程中以大地为参考点•电子线路以输入、输出的公共线为参考点放大器iuou•6.基尔霍夫定律(KCL,KVL)•KCL:对任何结点，在任一瞬间，出入II•KVL:在任一瞬间，沿任意闭合回路循行方向绕行一周，降升UU或：0U升取正号降取负号•KCL,KVL两个定律的推广也要掌握。•第二章电路分析基础1.支路电流法(1)特点：以支路电流为未知量，应用KCL和KVL列方程，然后联立求解。(2)解题步骤：①确定支路数目（b），结点数目（n），网孔数目（m）。②由KCL列（n-1）个结点的电流方程。③由KVL列m个网孔回路的电压方程。④代入数据，解联立方程，求出各个支路电流。注意:②列回路方程时，要避开含恒流源的支路。①图中含恒流源的支路时，可减少列方程数。•2.叠加定理•含有多个电源的线性电路中的电压或电流，等于各电源单独作用时，对应的电压或电流的代数和。电源单独作用：一个电源作用，其余电源不作用代数和：以原电路的电压或电流方向为准，一致取正号，相反取负号。•注意:不作用的电压源（Us=0)短路电流源(Is=0)开路•3.等效法•3.1电阻的串并联等效变换：•3.2理想电压源的串、并联•3.3实际电压源和电流源的等效变换：3电压源和电流源的等效变换：EUR0Iab电压源模型ISSUR0Iab电流源模型'0RUIIsIRUUs00'0'IRRIUs比较两式，可知，满足：'00RR（1）（2）（3）0'0REIRIEss或（4）电压源和电流源对外电路就等效几点结论：1、理想电压源和理想电流源本身没有等效关系；EUIabISS2、只有电压相等的电压源才允许并联，只有电流相等的电流源才允许串联；3、理想电压源与任何一条支路并联后，其等效电源仍为电压源(并联的支路可视为开路,在化简电路时可去掉)；EUIabEUIabEUIabR4、理想电流源与任何一条支路串联后，其等效电源仍为电流源(串联的元件可视为短路,在化简电路时可看成导线)；EabISSRabISSabISSabISS•4.戴维南定理•任何一个线性有源二端口网络，对外电路来说，可•以用一个电动势为E、内阻为R0的等效电压源来代替；•其中电压源的电动势等于端口开路电压Uoc，内阻等于端口•其中所有独立电源置零后两端之间的等效电阻。NbNRUILaaR0+-b+E+RILULRREI0•第3章•交流电路•1.正弦量的三要素（正弦量的特征）解析式：幅值角频率初相位)sin(tIimTiωttoψIm正弦曲线：2.相量图的习惯画法211U2U①只画出t=0时的初始位置②矢量长度用有效值表示3.矢量运算平行四边形法则矢量加：21UUU矢量减：)(2121UUUUU21UUUU2U1U例已知：222111sin2sin2tUutUu试求：2121uuuuuu212UU)(21UUU解：)(sin2tUu由图求出U和ψ，得：)(sin2tUu由图求出U'和ψ'，得：•4单一参数正弦交流电路的分析计算单一参数正弦交流电路的分析计算小结电路参数电路图（正方向）复数阻抗电压、电流关系瞬时值有效值相量图相量式功率有功功率无功功率RiuiRuR设则tUusin2tIisin2IRURIUUIu、i同相UI0LiudtdiLuCiudtduCiLjjXLcjCjjXC11设则tIisin2)90sin(2tLIu设则tUusin2)90sin(12tCUiLXIXULLCXIXUCC1UIu领先i90°UIu落后i90°LjXIUCjXIU00LXIUI2CXIUI2基本关系•5.R-L-C串联交流电路CLCLXXRIXIXIRIUjjj总电压与总电流的关系式CLRUUUU相量方程式：则CCLLRXIUXIURIUjj相量模型RLCRULUCUIU0II设（参考相量）R-L-C串联交流电路——相量图先画出参考相量CUULUICLXXRIUj相量表达式：RUCLUURLCRULUCUIU电压三角形Z：复数阻抗实部为阻虚部为抗容抗感抗CLXXRIUjCLXXRZj令则ZIUR-L-C串联交流电路中的复数形式欧姆定律复数形式的欧姆定律RLCRULUCUIURUUCLUU电压三角形SQP功率三角形CLXXZR阻抗三角形RLCRULUCUIU功率因数：对电源利用程度的衡量。cosP=PR=UICOS有功功率：的意义：电压与电流的相位差，阻抗的幅角UIZRXZLUI+jXRZL当U、Ｉ一定时，Ｐcos电源利用率低功率因数的意义及问题的提出•6.三相交流电路对称三相电动势的瞬时值之和为00321eee即：0321EEE或频率相同幅值相等相位互差120°称为对称三相电动势三个正弦交流电动势满足以下特征•前三章典型例题已知：U1=20V，I1=2A，U2=10V，I2=-1A，U3=-10V，I3=-3A，试求元件的功率，并说明性质。I3I2I1U3U2U11423例元件1功率W40220111IUP元件2功率W10)1(10222IUP元件3功率W202)10(133IUP元件4功率W30)3(10324IUP解：元件1、2发出功率是电源，元件3、4吸收功率是负载。上述计算满足ΣP=0。Ua=5Va点电位：ab15AUb－5Vb点电位：例试求图示电路中各点的电位及电压UabUb=0Vb点电位：Ua=0Va点电位：ab15AUab=5VUab=5V例试用支路电流法求各支路电流。解：①图中含恒流源的支路，I1=IS=5A只需列两个方程。②由KCL列a点SIII32③由KVL列回路1S3322UIRIR④代入数据，解联求解，可得I2=2A，I3=-3A。R34ΩR18ΩR21ΩbaIS5AI2I3US10VI1+-1注意：①图中含恒流源的支路时，可减少列方程数。②列回路方程时，要避开含恒流源的支路。例+-10I4A20V1010用叠加原理求：I=?I'=2AI=-1AI=I'+I=1A+10I´4A1010+-10I20V1010解：例1：将电源模型等效转换为另一形式。V10b5aV105V105A2ab5A25A25A3cd10A3c10A310V30dc10V30dc10例2：求电流I。(利用电压源和电流源的等效变换化简电路)V10ab5A310V2010IV1010V8解：ab以左等效化简V10abA310V20V1010V8V10abA310V2010V1010V8abA310V2010V8abA15V8V8abA310A210V8A310A210VabV55V8abV55V8abV355IV35AI3.0553最后得：例3利用戴维南定理求：UL=?4450533AB1ARL+_8V_+10VCDEUL第一步：求开端电压UABO_AD+4450B+_8V10VCEUABO1A5UL=UABO=9V对吗？V9158010EBDECDACABOUUUUU444第二步：求输入电阻RABRAB5754//450ABRUABO44505AB1A+_8V_+10VCDE44505AB+_USRS579V33ＵL等效电路4450533AB1ARL+_8V+10VCDEUL57SRV9ABOSUURAB第三步：求解未知电压Ｕ。V3.33333579UL+_USRS579V33ＵL例试求下列电路图中电压表Vo和电流表Ao的读数RLV2VOV1100V60VI图（a）Ao10ACA1A2R10AU图（b）解：图（a）2UIoU1UoIU1I2IV802122UUUo图（b）A2102221IIIo串联以电流I为参考相量并联以电压U为参考相量分立元件放大电路第四章•1.二极管图(c)是二极管的表示符号。箭头方向表示加正向电压时的正向电流的方向，逆箭头方向表示不导通，体现了二极管的单向导电性能，其文字符号为DD（c）符号2、二极管的伏安特性二极管的伏安特性是指二极管两端的电压和流过管子的电流之间的关系。二极管本质上是一个PN结，它具有单向导电性，分正向特性和反向特性两部分。定性分析：判断二极管的工作状态导通截止否则，正向管压降硅0.6~0.7V锗0.2~0.3V分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位的高低或所加电压UD的正负。若V阳V阴或UD为正，二极管导通（正向偏置）若V阳V阴或UD为负，二极管截止（反向偏置）若二极管是理想的正向导通时正向管压降为零相当于短路，反向截止时二极管相当于断开。•2。晶体三极管符号：BECIBIEICNPN型三极管BECIBIEICPNP型三极管型号：3A、3C是PNP3B、3D是NPN3A、3B是锗管3C、3D是硅管后一页前一页返回电流分配关系和放大原理BECNNPEBRBECRC三极管放大的外部条件发射结正偏、集电结反偏从电位的角度看：NPN发射结正偏VBVE集电结反偏VCVB4004.006.050.130.2BCII晶体管的电流放大作用：IB的微小变化可以引起IC的较大变化(第三列与第四列的电流增量比)。实质:用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化，是电流控制电流的放大器件。电流放大倍数小结：•在晶体管中，不仅IC比IB大很多；当IB有微小变化时还会引起IC的较大变化•晶体管放大的外部条件－发射结必须正向偏置，集电结必须反向偏置•晶体管是电流控制电流的放大器件3.放大电路的分析•静态分析（确定静态工作点）：估算法•动态分析（计算放大电路的性能指标）：微变等效电路法注意:静态和动态时的公式要记忆!1)、静态分析（1）估算法求IB、IC、UCE步骤：1）画出直流通路2）根据直流通路估算IB3）估算IC4）根据直流通路估算UCE2)动态分析•1)画出微变等效电路•2)求出静态工作点•3)rbe•4)Au•5)Ri,RoibicicBCEibibrceCrbeBE晶体三极管微变等效电路后一页前一页ube+-uce+-ube+-uce+-rce很大，一般忽略。返回集成运算放大器第五章1.运算放大器的分析特点1.)线性区集成运放两个输入端之间的电压通常非常接近于零，但不是短路，故简称为“虚短”。虚短u