[高等教育]第1章基本概念和基本規(guī)律(參考版)
2025-02-24 07:54本頁(yè)面
【正文】 2i 5i3i1u 2u3u1 2R4Su 5Su3R1i4i ①④ ③② 2l1l“十一五”規(guī)劃教材 —電路基礎(chǔ) Rl?R2?1Ω， R3?2Ω， uS4?8V， uS5?7V 2i 5i3i1 2u3u1R 2R4Su 5Su3R1i4i ①④ ③② 2l1l解： 圖示電路共有 4個(gè)節(jié)點(diǎn)，取節(jié)點(diǎn)④為參考節(jié)點(diǎn) 根據(jù) KCL，對(duì)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)①、②和③寫出節(jié)點(diǎn)方程 1 2 31425000i i iiiii? ? ? ??????? ? ? ??寫出圖示兩個(gè)獨(dú)立回路 l1和 l2 KVL方程 1 3 42 5 300SSu u uu u u? ? ??? ? ? ??“十一五”規(guī)劃教材 —電路基礎(chǔ) 寫出諸元件的電壓 ?電流關(guān)系 2i 5i3i1u 2u3u1R 2R4Su 5Su3R1i4i ①④ ③② 2l1l1 1 1 12 2 2 23 3 3 34528V7VSSu R i iu R i iu R i iuu??????????????? ?? 將這些電壓 ?電流關(guān)系代入式KVL方程中，得 13232827iiii???? ? ? ?? 聯(lián)立 KCL方程和 KVL方程，得到 5個(gè)只含支路電流的獨(dú)立方程， 1 2 3142513230002827i i iiiiiiiii? ? ? ???????? ? ??????? ? ? ??“十一五”規(guī)劃教材 —電路基礎(chǔ) 運(yùn)用求解代數(shù)方程的方法如消元法、克萊姆法則法或矩陣求逆法等可以得到上述方程組的解 142532A1A3Aiiiii???? ? ? ? ??? ??將 i i2和 i3分別代入電壓 ?電流關(guān)系方程中可得 1232V1V6Vuuu??? ???? ??在所得解中支路電流中 i2和支路電壓中 u2為負(fù)值，說明其真實(shí)方向與所設(shè)參考方向相反。支路電流法和支路電壓法統(tǒng)稱為支路分析法。 r2i1i1u 2u1221u riu ri???? ??或 1221i gui gu??? ???回轉(zhuǎn)器吸收的功率為 1 1 2 2 2 1 1 2 0p u i u i ri i ri i? ? ? ? ? ?如果在回轉(zhuǎn)器輸出端口接上一個(gè)線性非時(shí)變電阻 R，此時(shí)從輸入端口看去相當(dāng)于一個(gè)電導(dǎo)，且其電導(dǎo)值是原電阻電導(dǎo)的 r2倍。 “十一五”規(guī)劃教材 —電路基礎(chǔ) 理想回轉(zhuǎn)器 理想回轉(zhuǎn)器是實(shí)際回轉(zhuǎn)器的理想化模型，簡(jiǎn)稱回轉(zhuǎn)器。 “十一五”規(guī)劃教材 —電路基礎(chǔ) 負(fù)轉(zhuǎn)換器 負(fù)轉(zhuǎn)換器是一種二端口元件，包括電流反向負(fù)轉(zhuǎn)換器（ INC）和電壓反向負(fù)轉(zhuǎn)換器（ VNC）兩種模型 電流反向負(fù)轉(zhuǎn)換器 1212iiuu??? ??電壓反向負(fù)轉(zhuǎn)換器 1212iiuu???? ???I N CV N C1i1i 2i2i 1u1u 2u2u負(fù)轉(zhuǎn)換器具有轉(zhuǎn)換元件性質(zhì)的功能 “十一五”規(guī)劃教材 —電路基礎(chǔ) V N C1i 2iu 2u LR例： 求圖示電路的輸入電阻 解： u2 ? ?Ri2 1212iiuu???? ???1212uu Rii? ? ?又 有 一個(gè)具有正電阻的電阻元件可以通過負(fù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成一個(gè)具有負(fù)電阻的電阻元件。因此，有 0SoSfuuRR?? 即 foSSRuuR??“十一五”規(guī)劃教材 —電路基礎(chǔ) 理想變壓器 理想變壓器是實(shí)際變壓器的理想化模型。由于可以模擬加法、減法、積分等運(yùn)算而得名。 “十一五”規(guī)劃教材 —電路基礎(chǔ) 受控電源是一種常用的電路元件，在電路中常被用來模擬電子器件中所發(fā)生的物理現(xiàn)象。tt t d t????? ?“十一五”規(guī)劃教材 —電路基礎(chǔ) 受控電源 可分為四類：電壓控制型電流源（ VCCS）、電流控制型電流源（ CCCS）、電壓控制型電壓源（ VCVS)和電流控制型電壓源（ CCVS） 1gu2u1i 2i1u 2u1i 2i1u 1i?2u1i 2i1u 1u? 2u1i 2i 1ri1210ii gu??? ?? 1210uii???? ?? 1210iuu?????? 1210uu ri????? “十一五”規(guī)劃教材 —電路基礎(chǔ) 受控電源吸收的功率為 1 1 2 2p u i u i?? 22ui?例： 計(jì)算受控電源吸收的功率 2u1i 2i1u 1? LRSu2222Lup u iR? ? ?受控電源吸收的功率為負(fù)值，即受控電源是向負(fù)載 RL提供功率。( 39。 ( ) ( )t dt? ? ? ??? ?? ( ) ( )d ttdt ???此外，對(duì)單位階躍函數(shù)積分可得單位斜坡函數(shù) ( ) ( )tr t d? ? ???? ? ()() dr ttdt? ?對(duì)單位沖激函數(shù)求導(dǎo)，則可得單位對(duì)偶沖激函數(shù) ()39。任何一個(gè)函數(shù) f(t)乘以單位階躍函數(shù)后，其乘積在單位階躍跳變之前為零，而在單位階躍跳變之后則為 f (t)。 uRu 2VSu ?i i3? 1ASi ?解： 在圖示電路中，電阻消耗的功率為 22 224WW33SRR R R uuP u i RR? ? ? ? ?電流源輸出的功率為 2 1 W 2 WSi S S SP u i u i? ? ? ? ?“十一五”規(guī)劃教材 —電路基礎(chǔ) 電壓源輸出的功率為 42( ) ( 2 ) W W33SSu S S R S R R S R iP u i u i i u i u i P P? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?負(fù)號(hào)表示電壓源不輸出功率而是吸收功率，即電流源對(duì)電壓源充電。 電壓源是理想電路元件，其電壓 ?電流關(guān)系為 Su u?對(duì)任意的 i O iu SU iu 1()SutO,SSuUui 2S 3()Sut電壓源符號(hào)及其伏安特性
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