电路分析总复习(第五版).ppt

电路分析期末复习,Ch1ch4:直流电路,Ch8ch12:交流稳态电路,Ch6,ch7,ch13,ch14:过渡过程,Ch15ch17:现代理论部分,二 .理论基础,一.知识结构：,直流电路的定理与分析方法,直流电路：,Ch1：参考方向:u,i,元件约束(VCR):R,L,C,电源：独立，受控（特性）,基尔霍夫定律：KCL,KVL,拓扑约束,Ch2：,分压，分流，Y-等效,等效的实质：对外等效，对内不等效,输入电阻(1)纯电阻网络：串并联,(2)带有受控源：外加电源法,Ch3:,变量的独立性与完备性,节点，树，树支，连支，单连支回路,节点电压法，回路电流法,Ch4:定理的成立条件，适用范围，结论,在任何含有多个独立源的线性电路中，每一支路的电压 ( 或电流 ) ，都可看成是各个独立电源单独作用时( 除该电源外，其他独立源为零电源 )在该支路产生的电压(或电流)的代数和。,叠加定理：,在线性电路中，当所有激励(电压源和电流源)都同时增大或缩小K倍(K为实常数)时，响应(电压和电流)也将同样增大或缩小K倍.,齐性定理：,特殊：,当电路中只有一个激励时，响应激励,替代定理：,电路中某些元素之间的关系（或方程）用它们的对偶元素对应地置换后，所得新关系新方程）也一定成立，后者和前者互为对偶。,在任意电路(线性或非线性，时变或非时变)中，若已知任意时刻时任意支路的支路电压uk和支路电流ik，则该支路可用电压为uk的理想电压源替代，也可用电流为ik的理想电流源替代，,对偶定理：,对偶与等效不可混淆,戴维宁定理：,对任意一个线性含独立源的二端网络Ns均可等效为一个电压源Uo与一个电阻Ro相串联的支路。,其中: Uo为该网络的开路电压， Ro为该网络中全部独立源置零后的等效输入电阻。,对任意一个线性含独立源的二端网络Ns均可等效为一个电流源Isc与一个电阻Ro相并联的支路，,其中： Isc为该网络的短路输出电流，,Ro为该网络中全部独立源置零后的等效输入电阻。,诺顿定理：,相量法：正弦稳态电路,功率：有功，无功，视在 复功率,谐振：串联谐振，并联谐振,最大传输功率（戴维宁等效）,Ch8,9,互感：因为磁场耦合产生互感电压,互感电压与方向,（1）每个耦合电感电压包含两项：自感电压和互感电压。,（2）在关联的参考方向下，端口电流产生的自感电压项为正， 而对互感电压的贡献正负，取决于两电流产生的磁通方 向是否一致。,施感电流流入同名端，产生的互感电压正极在同名端；施感电流流出同名端，产生的互感电压正极在非同名端,ch10,KCL不变，KVL的电压中应计入互感电压。 当某支路具有耦合电感时，此支路电压由本支路电流、 与之有互感的支路电流共同决定。,可用去耦法，注意等效,变压器：,等效电路,理想变压器：k=1。,作用：1.传递能量；2.变换阻抗,ch11,相,三相制 : 由三个频率相同而相位不同的电压源作为电源供电的体系,相电压,相电流,线,线电压,线电流,三相电路的计算,将电路等效为Y-Y,三相化为一相计算,对称三相电路：只计算一相，其余两相用对称法可得,特点：(YY),中线电流,各相电流独立，彼此无关。,不对称三相电路,三相三线：,三相四线：,（各相独立计算）,功率 功率表,ch12,傅里叶级数展开,一系列不同频率的正弦量之和,相量法,各频率正弦量单独作用,叠加（时域）,非正弦,有效值、平均值和平均功率,有效值,平均值,功率（有功功率）,ch6,零状态响应,全响应,零输入响应,+=,全响应=稳态分量+暂态分量,三要素法:特解uc(t),初始值,时间常数,三.分析步骤,3.解出iL或uC,4.按原电路求出待求物理量,ch7,一般的二阶电路全响应的求解步骤,3. 由初始条件定积分常数A1，A2。,1. 选变量，列写动态方程,非齐次通解=非齐次的特解+齐次通解,0: p1、p2不等实根 p1p2,齐次通解,0: p1、p2共轭复根 p1=p2*,=0: p1、p2相等实根 p1=p2,2.解方程：（二阶线性非齐次常微分方程）,再稳定以后的解,单位阶跃函数的定义,t=0时值不定，发生 阶跃奇异函数,单位冲激函数(t),冲激响应与阶跃响应的关系,ch13,其中:f(t)定义在0,)区间,拉氏反变换的部分分式展开,分解,拉氏表,查出f(t),F(s),简单项之和,1. D(s)=0有n个单根(p1,p2,.pn),2.D(s)=0有共轭复根 p1=+j p2=-j,拉氏变换的定义,3.D(s)=0有重根,含(s-pi)q的因式,运算电路,KCL:i(t)=0 KVL: u(t)=0,线性性质,两边同取拉氏变换,时 域,复 频 域,u(t)=Ri(t),U(s)=RI(s),时 域,复 频 域,元件的VCR的运算形式 1.电阻R,KVL,KCL的运算形式,I(s)=0 U(s)=0,2.电感 L,3.电容 C,复 频 域,时 域,时 域,复 频 域,运算法的一般步骤,运算电路,列方程,求解响应象函数,响应的时间函数,原电路,注意：在非零初始条件下，L，C必须加上附加电源,ch14,网络函数的定义,网络函数的分类,电流转移函数,转移阻抗,转移导纳,电压转移函数,驱动点阻抗,驱动点导纳,极零点与冲激响应的关系,0 增幅 0 减幅 =0 指数函数 0 正弦函数,自由分量,极点的实部: 极点的虚部:,零点影响ki大小(初始值),不影响h(t)的变化规律.,ch15,关联矩阵A：描述支路与结点的关联性质。,行:结点 列:支路,回路矩阵B：描述支路与回路的关联性质。,行:回路 l=b-n+1 列:支路 b,(2)KVL:u=ATun 变形的KVL,(1)KCL: Ai=0,(2)KVL: Bu=0,(1)KCL: i=BTil 变形的KCL,回路电流方程的矩阵形式,复合支路：组成元件，电压电流参考方向,结点电压方程的矩阵形式,ch16,二端口的参数和方程,(注意符号）,二端口的等效电路,二端口的转移函数,无端接的二端口,单端接的二端口,双无端接的二端口,二端口的连接,级联,并联,串联,ch17,静态电阻,动态电阻,非线性电路的求解：,1.静态工作点的求解（解方程或图解法）,2.小信号输入，求工作点的动态电阻，画出非线性电阻在工作点P(U0, I0) 处的小信号等效电路:,3.按线性电路求解,例：已知t 0时，原电路已稳定，t=0时合上S， 求： 时的iL(t),解：1. 求iL(0+),t=0-时：,2. 求iL(),时：,3. 求,电路如图5所示，C1 =1/6F，C2 =1/3 F，L1 =6H，L2 =4H，M =3H，R =4，u