劉崇新電路原理一復(fù)習(xí)(已修改)
2025-05-20 00:07 本頁面
【正文】 第 14章 直流電路分析 、拓樸約束； （電阻等效、電源等效） （回路法、結(jié)點(diǎn)法） （疊加、戴維寧定理） 元件約束（關(guān)聯(lián)方向） 元件名稱 電路符號(hào) 伏安特性 R i + _ u 電阻元件 Riu ?uS i u + – + – 電壓源 無關(guān)與 iuu S ?iS i u + – 電流源 無關(guān)與 uii S ?+ – u1 + – μu1 受控源 受控源可以是電壓或電流源，控制量也可以是電壓或電流。 結(jié)構(gòu)約束 (又稱拓樸約束 ) 基爾霍夫電流定律：（ KCL） 在集總電路中，任意一結(jié)點(diǎn)上，所有支路電流的代數(shù)和恒等于零： 0??i基爾霍夫電壓定律：（ KVL） 在集總電路中，沿任一回路各段支路電壓的代數(shù)和恒等于零： 0?? u 電路等效變換概念 由此得出電路等效的條件是相互代換的兩部分相同的伏安特性。等效的對(duì)象是外接電路中的電壓、電流和功率。等效變換的目的是簡(jiǎn)化電路，方便地求出待求量。 兩個(gè)電路等效是指 (1)兩個(gè)結(jié)構(gòu)完全不同的電路在端子上有相同的電壓、電流關(guān)系，因而可以互相代換；(2)代換的結(jié)果是不改變外電路 (電路中未被代換的部分 )中的電壓、電流和功率。即 “ 對(duì)外等效 ” ， “ 對(duì)內(nèi)不等效 ” 。 電源的等效變換 R’s= Rs us= Rsis 受控源的電壓源模型和電流源模型可以像獨(dú)立源一樣互相轉(zhuǎn)換。 理想電壓源和理想電流源之間不能等效變換。 is i ＋ － u Rs 電流源 圖 (a) us ＋ － u R’s i 電壓源 圖 (b) 無源網(wǎng)絡(luò) + – u 1 1′ i 任一無源一端口網(wǎng)絡(luò)一定可以用一個(gè)電阻來代替，此電阻稱為一端口網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻（入端電阻） + – u 1 1′ i Rin iuRin ?通常有兩種求入端電阻的方法 ① 等效變換法 ② 加流求壓法 無源網(wǎng)絡(luò)的等效變換 二 . 基本思想：以假想的回路電流為未知量 。 選擇基本回路作為獨(dú)立回路 ， 列 KVL方程分析電路 。 回路方程的一般形式： 對(duì)于具有 l=b(n1) 個(gè)回路的電路，有 R11il1+R12il2+ …+R 1l ill=uSl1 … R21il1+R22il2+ …+R 2l ill=uSl2 Rl1il1+Rl2il2+ …+R ll ill=uSll 回路電流法 (1) 選定 l=b(n1)個(gè)獨(dú)立回路，標(biāo)明回路電流及方向； (2) 對(duì) l個(gè)獨(dú)立回路 ， 以回路電流為未知量 ， 列寫其 KVL方程； (3) 求解上述方程，得到 l個(gè)回路電流； (5) 其它分析。 (4) 求各支路電流 (用回路電流表示 )； 回路法的一般步驟： 回路電流法中特殊問題的處理： 1. 當(dāng)電路中含有理想電流源時(shí) ， 可盡量選已知電流為網(wǎng)孔電流 ， 以減少變量數(shù) 。 或設(shè)電流源兩端電壓為變量列入方程求解 ， 并再加列輔助方程 。 回路電流法反映出電流的連續(xù)性，回路電流方程是網(wǎng)孔的KVL，每項(xiàng)的量綱是電壓； 電流源在工作時(shí)，兩端有電壓，不能漏記。 2. 當(dāng)電路中含有受控源時(shí)，先按獨(dú)立源列入方程，再用網(wǎng)孔電流來表示控制量，整理合并。 注： 節(jié)點(diǎn)電壓方程的一般形式： 節(jié)點(diǎn)電壓法 （設(shè)電路具有 n個(gè)結(jié)點(diǎn)） G11un1+G12un2+…+ G1,n1un,n1=iSn1 G21un1+G22un2+…+ G2,n1un,n1=iSn2 …… Gn1,1un1+Gn1,2un2+…+ Gn1,nun,n1=iSn,n1 (1) 選定參考結(jié)點(diǎn)，標(biāo)定 n1個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)； (2) 對(duì) n1個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn) ， 以結(jié)點(diǎn)電壓為未知量 ， 列寫其 KCL方程； (3) 求解上述方程，得到 n1個(gè)結(jié)點(diǎn)電壓； (5) 其它分析。 (4) 求各支路電流 (用 結(jié)點(diǎn)電壓 表示 )； 結(jié)點(diǎn)法的一般步驟： ? 對(duì)于含恒流源支路的電路，列節(jié)點(diǎn)電壓方程 時(shí)不考慮恒流源支路的電阻。 在線性電路中 ， 任一支路電流 (或電壓 )都是電路中各個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí) ， 在該支路產(chǎn)生的電流 (或電壓 )的代數(shù)和 。 331211 SSSab uKuKiKu ???uS1 uab + iS1 uS2 + _ + _ _ 無源電路 疊加定理 Ns a b a b Ri Uo + 任何一個(gè)含有獨(dú)立電源、線性電阻和線性受控源的一端口網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外電路來說，可以用一個(gè)獨(dú)立電壓源 Uo和電阻 Ri的串聯(lián)組合來等效替代；其中電壓 Uo等于端口開路電壓，電阻 Ri等于端口中所有獨(dú)立電源置零后端口的入端等效電阻。 戴維寧定理 例 1 計(jì)算圖示電路各元件的功率 解 V5)510( ???RuA155 ??? Rui RW5152 ???? RiP RW1011010 ???? iuP SVW5155 ???? iuP SV發(fā)出 吸收 吸收 滿足 ： P（ 發(fā) ）＝ P（ 吸 ） Ω5?Ri + _ Ru+ _ 10V 5V + i1=i2 UA =UB 例２ A B + _ 1? 3V + _ 2V i1 1? 1? 1? 1? 1? i2 解 A155 102 ???IV222553 2222 ???????? IIIIU10V + + 3I2 U=? I =0 5? 5? + 2I2 I2 5? + 例 3 求開路電壓 U 第 2章 電阻電路的等效變換 例 1 計(jì)算圖示電路中各支路的電壓和電流 i1 + i2 i3 i4 i5 18? 6? 5? 4? 12? 165V i1 + i2 i3 18
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