《电路原理》复习要点

1知识点复习：第一章电路模型和电路定理1、电流、电压的参考方向与其真实方向的关系；2、直流功率的计算；3、理想电路元件；无源元件：电阻元件R：消耗电能电感元件L：存储磁场能量电容元件C：存储电场能量有源元件：独立电源：电压源、电流源受控电源：四种线性受控源（VCVS;VCCS;CCVS;CCCS）4、基尔霍夫定律。（1）、支路、回路、结点的概念（2）、基尔霍夫定律的内容：集总电路中基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。基尔霍夫电流定律(KCL)：任意时刻，流入电路中任一节点的电流代数和恒为零。约定：流入取负，流出取正；物理实质：电荷的连续性原理；推广：节点→封闭面（广义节点）；基尔霍夫电压定律(KVL)：任意时刻，沿任一闭合回路电压降代数和恒为零。约定：与回路绕行方向一致取正，与回路绕行方向不一致取负；物理实质：电位单值性原理；推广：闭合路径→假想回路；（3）、基尔霍夫定律表示形式：基尔霍夫电流定律(KCL)基尔霍夫电压定律(KVL)熟练掌握：基尔霍夫电流定律(KCL)：在集总参数电路中，任意时刻，对任意结点，流出或流入该结点电流的代数和等于零。KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任意结点处的反映；KCL是对结点电流的约束，与支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关；KCL方程是按电流参考方向列写，流出结点的电流取“+”，流入结点的0iorii入出＝1()0mkit1()0mkut2电流取“—”，与电流实际方向无关。基尔霍夫电压定律(KVL)：在集总参数电路中，任意时刻，沿任一闭合路径（回路）绕行，各支路电压的代数和等于零。KVL是能量守恒的具体体现(电压与路径无关)；KVL是对回路电压加的约束，与回路各支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关；KVL方程是按电压参考方向列写，任意选定回路绕行方向（顺时针或逆时针），支路电压的参考方向与回路绕行方向一致，该电压取“+”，反之“—”，与电压实际方向无关。示例1、试求图中电压源、电流源的功率（必须注明是吸收还是发出）。P3V=（）W()；P2A=（）W()。答案：P3V=6W(发出)；P2A=10W(发出)。2、试求图中电压源、电流源的功率（必须注明是吸收还是发出）。P15V=（）W()；P2A=（）W()。答案：P15V=75W(发出)；P2A=30W(吸收)。3、已知下图所示电路中的E=2V,Ik=2A。电阻R1和R2消耗的总功率为（）W。答案：8W4、下图所示电路电压源功率为（）W；电流源功率为（）W。0uoruu降升＝3答案：P4V=28W(发出)；P3A=6W(发出)。5、某直流电源开路时的端电压为9V，短路时电流为3A，外接负载是一只阻值为6Ω的电阻时，回路电流则为（）A，负载的端电压为（）V。答案：回路电流则为（1）A，负载的端电压为（6）V。6、下图所示电路中I=（）A。答案：-1.5A7、电流与电压为关联参考方向是指（D）。A.电流实际方向与电压升实际方向一致B.电流实际方向与电压降实际方向一致C.电流参考方向与电压升参考方向一致D.电流参考方向与电压降参考方向一致8、在电源内部，电动势的正方向是：（A）A．从负极指向正极B．从正极指向负极C．没有方向D．无法判断9、如下图所示电路中电流i等于：（B）A.1AB.2AC.3AD.4A10、教材P27-311-7、1-8、1-9（每题熟悉1种）1-17、1-20（简单计算题）第二章电阻电路的等效变换1、等效变换的概念；对外等效，内部无效；端口的电压、电流不变。2、Y—Δ互换；由型Y型:由Y型型：3、实际电压源与电流源的等效变换；注意：理想电压源与理想电流源不能等效变换7A214i形不相邻电阻形电阻两两乘积之和形电阻YY形电阻之和形相邻电阻的乘积形电阻Y44、输入电阻的计算。示例1、如图所示电路中，R1=R2=R3=R4=R5=12Ω，求S断开时AB间等效电阻RAB=（）Ω；S闭合时AB间等效电阻RAB=（）Ω。答案：S断开时AB间等效电阻RAB=（6）Ω；S闭合时AB间等效电阻RAB=（6）Ω。当S断开时，等效电阻：RAB＝（R1＋R2）∥（R3＋R4）∥R5＝（12＋12）∥（12＋12）∥12＝6Ω；当S闭合时，等效电阻：RAB＝（R1∥R3＋R2∥R4）∥R5＝（12∥12＋12∥12）∥12＝6Ω。2、如图所示电路，已知R2的功率为2W，则R1＝()Ω，R3＝()Ω。答案：R1＝(3)Ω，R3＝(1)Ω。3、额定值为“220V40W”的白炽灯，灯丝热态电阻的阻值为（）Ω；如果把它接到110V的电源上，实际消耗的功率为()W。答案：阻值为(1210)Ω，功率为(10)W。4、有两个电阻，把它们串联起来的总电阻为10Ω，把它们并联起来的总电阻为2.1Ω，这两个电阻的阻值分别为()Ω和()Ω。答案：R1＝(3)Ω，R3＝(7)Ω。5、三个3KΩ的电阻星形连接，当转换成三角形连接时其每个等值电阻为（）KΩ。答案：（9）KΩ。6、电路如右图所示，Rab为（）。答案：（100）Ω。7、电路如右图所示，电压U和电流I的关系式为（C）。5A.IU25B.IU25C.IU25D.25IU8、将下图所示各电路简化为一个电压源-电阻串联组合。答案：9、求各电路的入端电阻Ri。答案：（a）Ri=6Ω；（b）Ri=15/2=7.5Ω。10、求下图所示电路中的电流I及电压U1。答案：（a）U1=4400/23V；I=800/23μA.（b）U1=_100/3V；I=1/4=0.25A.11、有一个桥T型衰减器如右图所示。图中R1＝R3＝100Ω，R2＝50Ω，R4＝200Ω，RL＝100Ω，恒流源Ig＝30mA，Rg＝100Ω。试求网路的输入电流I1和负载RL上的电压U2。6答案：根据Y——Δ电阻等效变换，或惠斯通电桥平衡分析计算。电流I1=15mA；电压U2=0.5V。第三章电阻电路的一般分析1、理解KCL和KVL的独立方程数；2、熟练掌握支路电流法的使用步骤；3、熟悉回路电流法的应用；（难点是含有无伴电流源支路时、含有受控源电路的回路电流法的应用）4、掌握结点电压法的应用。（难点是含有无伴电压源支路电路、含有受控源电路的结点电压法的应用）示例1、对于具有n个结点b个支路的电路，可列出（）个独立的KCL方程，可列出（）个独立的KVL方程。答案：（n-1）个独立的KCL方程,可列出（b-n+1）个独立的KVL方程。2、求下图所示电路中50kΩ电阻中的电流IAB。答案：设结点A、B的电压为UA、UB；假定每个电阻上电流的参考方向。（如上右图）（注意：电阻两端的电压降的方向要与电流参考方向关联）I1=(100-UA)/10mA；I2=(UA+100)/5mA；IAB=(UA-UB)/50mA；I3=(100-UB)/5mA；I4=(UB+100)/10mA；I5=(UB-0)/5mA。结点A：I1=I2+IAB；结点B：I3+IAB=I4+I5解以上联立方程得：UA=—14500/479V；UB=7500/479V；则：IAB=(UA-UB)/50mA=—440/479mA。73、所做的习题：P76-803-7、3-9、3-10、3-11、3-19、3-20、3-21。第四章电路定理1、熟悉线性电路齐次性和叠加性概念；2、掌握叠加定理的应用；什么是叠加定理？指出应用叠加定理时的注意事项。答：在线性电阻电路中，任一支路的电流(或电压)可以看成是电路中每一个独立电源单独作用于电路时，在该支路产生的电流(或电压)的叠加（代数和）。应用叠加定理时应注意以下几点：（1）叠加定理只适用于线性电路，不适用于非线性电路。（2）在叠加的各分电路中，不作用的电源置零，电压源处短路，电流源处开路，电路的连接关系以及电路中所有的电阻、受控源保留不动。（3）叠加时各分电路中u,i参考方向可以取与原电路中的相同。（4）功率不能叠加(为电源的二次函数,p=ui)。3、了解替代定理的概念；4、掌握戴维宁定理和诺顿定理的应用；什么是戴维宁定理？指出含受控源的一端口等效电阻Req的计算方法。答：任何一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口网络，对外电路来说，总可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换；此电压源的电压等于该含源一端口的开路电压uoc，而电阻Req等于该含源一端口内全部独立源置零后的输入电阻。当一端口网络内部含受控源时，可采用开路电压/短路电流法求等效电阻Req，此时一端口网络不除去独立源，oceqscURI；或采用外加源法求等效电阻Req，此时一端口网络内独立源置零，equRi。5、学会利用戴维宁定理分析计算向负载传输最大功率。示例1、电路如图所示，当开关S在位置“1”时，毫安表读数为40mA；当开关S在位置“2”时，毫安表读数为－60mA。问：开关S在位置“3”时，毫安表的读数（）mA。答案：毫安表的读数（190）mA。2、如图所示线性网络N，只含电阻。若IS1=8A，IS2=12A，Ux为80V；若IS1=－8A，IS2=4A，Ux为0V。当IS1=IS2=20A时Ux为（）V。8答案：Ux为（150）V。3、叠加定理仅适用于线性电路，在叠加的各分电路中，不作用的电压源用（）代替，不作用的电流源用（）代替，受控源不能单独作用；原电路的功率不能使用叠加定理来计算。答案：不作用的电压源用（短路）代替，不作用的电流源用（开路）代替4、求解下图所示含源端口网络的戴维宁等效电路。并计算该端口网络外接多大的负载时负载可获得最大功率，最大功率是多少。答案：上图根据戴维宁定理，可等效为UOC=10V，Req=5Ω的电压源；当负载RL=Req=5Ω时，可获得最大功率5、电阻的对偶是电导，阻抗的对偶是导纳，那么感抗的对偶是容纳；容抗的对偶是感纳。•附电路的对偶特性是电路的一个普遍性质，电路中存在大量对偶元素。•以下是一些常用的互为对偶的元素：电压电流磁链电荷电阻电导电感电容电压源电流源开路短路CCVSVCCSVCVSCCCS串联并联网孔节点回路割集树支连支KVLKCL电阻R电导G电感L电容C感抗ωL容纳ωC容抗1/ωC感纳1/ωL复数阻抗Z复数导纳Y6、电路如右图示，当2A电流源未接入时，3A电流源向网络提供的功率为54W，u2＝12V；当3A电流源未接入时，2A电流源向网络提供的功率为28W，u3＝8V。求两电源同时接入时，各电流源的功率。22max10544*5ocequPwR9答案：应用叠加定理3A电流源单独作用时：（u2）1＝12V；（u3）1＝54/3=18V；2A电流源单独作用时：（u2）2＝28/2=14V；（u3）2＝8V；两电源同时接入时:u2＝（u2）1+（u2）2=26V；u3=（u3）1+（u3）2=26V3A电流源的功率为26*3=78W；2A电流源的功率为26*2=52W。7、电路如下图所示，问：Rx为何值时，Rx可获得最大功率?此最大功率为何值?答案：上图去除Rx所在的支路，根据戴维宁定理，UOC=3V(关键是短路Rx所在的支路，同样方法求ISC=3i=3A；得Req=Uoc/ISC=1Ω.当Rx=Req=1Ω时，Rx可获得最大功率P=UOC2/4Req=9/4W。8、电路如右图所示，各元件参数已给定，其中受控源中4r。计算负载电阻RL＝？时获得的最大功率，其端电压u是多少？ri21216V8AuLR答案：根据戴维宁定理计算开路电压Uoc=32V；短路电流Isc=16/3A；等效电阻Req=Uoc/Isc=6Ω；并画出戴维宁等效电路。根据最大功率传输定理，负载电阻RL＝Req=6Ω时获得的最大功率；(4)*13*1341;OCiAVUViAi对于4V独立电压源与1电阻形成的回路，有：，得10其端电压u=16V；9、下图所示电路中电流I等于：（C）A.-2AB.2AC.-6AD.6A10、下图所示电路中负载电阻获得的最大功率等于：（A）A.4WB.8WC.12W