电路基础分析知识点整理-(1).pdf

.参考.资料电电路分析基路分析基础础1.（1）实际正方向：规定为从高电位指向低电位。（2）参考正方向：任意假定的方向。注意：必须指定电压参考方向，这样电压的正值或负值才有意义。电压和电位的关系：Uab=VaVb2.电动势和电位一样属于一种势能，它能够将低电位的正电荷推向高电位，如同水路中的水泵能够把低处的水抽到高处的作用一样。电动势在电路分析中也是一个有方向的物理量，其方向规定由电源负极指向电源正极，即电位升高的方向。电压、电位和电动势的区别：电压和电位是衡量电场力作功本领的物理量，电动势则是衡量电源力作功本领的物理量；电路中两点间电压的大小只取决于两点间电位的差值，是绝对的量；电位是相对的量，其高低正负取决于参考点；电动势只存在于电源内部。3.参考方向(1)分析电路前应选定电压电流的参考方向，并标在图中；(2)参考方向一经选定，在计算过程中不得任意改变。参考方向是列写方程式的需要，是待求值的假定方向而不是真实方向，因此不必追求它们的物理实质是否合理。(3)电阻（或阻抗）一般选取关联参考方向，独立源上一般选取非关联参考方向。(4)参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方向下进行，实际方向由计算结果确定。(5)在分析、计算电路的过程中，出现“正、负”、“加、减”及“相同、相反”这几个名词概念时，切不可把它们混为一谈。4.电路分析中引入参考方向的目的是为分析和计算电路提供方便和依据。应用参考方向时，“正、负”是指在参考方向下，电压和电流的数值前面的正、负号，若参考方向下一个.参考.资料电流为“2A”，说明它的实际方向与参考方向相反，参考方向下一个电压为“20V”，说明其实际方向与参考方向一致；“加、减”指参考方向下列写电路方程式时，各项前面的正、负符号；“相同、相反”则是指电压、电流是否为关联参考方向，“相同”是指电压、电流参考方向关联，“相反”指的是电压、电流参考方向非关联。5.基尔霍夫定律基尔霍夫定律包括结点电流定律（KCL）和回路电压（KVL）两个定律，是集总电路必须遵循的普遍规律。中学阶段我们学习过欧姆定律（VAR），它阐明了线性电阻元件上电压、电流之间的相互约束关系，明确了元件特性只取决于元件本身而与电路的连接方式无关这一基本规律。基尔霍夫将物理学中的“液体流动的连续性”和“能量守恒定律”用于电路中，总结出了他的第一定律（KCL）；根据“电位的单值性原理”又创建了他的第二定律（KVL），从而解决了电路结构上整体的规律，具有普遍性。基尔霍夫两定律和欧姆定律合称为电路的三大基本定律。6.几个常用的电路名词 1.支路：电路中流过同一电流的几个元件串联的分支。（m）2.结点：三条或三条以上支路的汇集点（连接点）。（n）3.回路：由支路构成的、电路中的任意闭合路径。(l）4.网孔：指不包含任何支路的单一回路。网孔是回路，回路不一定是网孔。平面电路的每个网眼都是一个网孔。7.结点电流定律（KCL）基尔霍夫电流定律（KCL）是用来确定联接在同一结点上的各支路电流之间的关系。.参考.资料 根据电流连续性原理，电荷在任何一点均不能堆积(包括结点)。故有：任一瞬间，流向某一节点电流的代数和恒等于零。数学表达式为：i =0（任意波形的电流）I=0（直流电路中电流）出入的另一种形式：可得ii KCLKCL 推广应用 在任一瞬间通过任一封闭面的电流的代数和也恒等于零。8.回路电压定律（KVL）基尔霍夫电压定律（KVL）是用来确定回路中各段电压之间关系的电路定律。根据电位的单值性原理，绕回路一周，电位升高的数值必定等于电位降低的数值。故有：任一瞬间，沿任一回路参考绕行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。U =0可得 KVL 另一形式：IR=US推论：电路中任意两点间的电压等于两点间任一条路径经过的各元件电压的代数和。9.例题.参考.资料欧姆定律解决的是元件上电压、电流的约束关系，这种约束取决于支路元件的性质，与电路结构无关；KCL 和 KVL 阐述的是电路结构上电压、电流的约束关系，取决于电路的连接形式，与支路元件的性质无关。应用 KCL 定律解题首先约定流入、流出结点电流的参考方向，其目的是为了给方程式中的各项给出其正、负依据。若计算结果电流为负值，说明该电流的实际方向与电路图上标示的参考方向相反。KCL 定律的推广应用主要应把握广义结点的正确识别；KVL 定律的推广应用则要在充分理解电位单值性原理的基础上，正确列写式中各段电压的正、负。.参考.资料YY3 31RRRR，或10.电源之间的等效变换.参考.资料理想电压源和理想电流源均属于无穷大功率源，它们之间是不能等效变换的的。实际电源的两种模型存在内阻，因此它们之间可以等效变换。电路中某一点的电位是指由这一点到参考点的电压。电路的参考点可以任意选取，通常认为参考点的电位为零。11.例题电路中某一点的电位等于该点到参考点的电压电路中各点的电位随参考点选的不同而改变，但是任意两点间的电压不变。.参考.资料4 个桥臂电阻的值只要满足对臂电阻的乘积相等的平衡条件，电桥电路就由一个复杂电路变为简单电路，分析过程将大大简化。.参考.资料含有受控源的电路分析要点一可以用两种电源等效互换的方法，简化受控源电路。但简化时注意不能把控制量化简掉。否则会留下一个没有控制量的受控源电路，使电路无法求解。含有受控源的电路分析要点二如果一个二端网络内除了受控源外没有其他独立源，则此二端网络的开路电压必为 0。因为，只有独立源产生控制作用后，受控源才能表现出电源性质。求含有受控源电路的等效电阻时，须先将二端网络中的所有独立源去除(恒压源短路处理、恒流源开路处理)，受控源应保留。含受控源电路的等效电阻可以用“加压求流法”求解。.参考.资料电电路分析基路分析基础础第二章第二章一一.支路支路电电流法流法1.定定义义：以支路以支路电电流流为为未知量未知量，根据基根据基尔尔霍夫两定律列出必要的霍夫两定律列出必要的电电路方程路方程，进进而求解客而求解客观观存在的各支存在的各支路路电电流的方法流的方法，称支路称支路电电流法流法。2.适用范适用范围围：原原则则上适用于各上适用于各种复种复杂电杂电路路，但当支路数很多但当支路数很多时时，方程数增加方程数增加，计计算量加大算量加大。因此因此，适用于支路数适用于支路数较较少的少的电电路路。3.应应用步用步骤骤：（1）确定已知确定已知电电路的支路数路的支路数 m，并在并在电电路路图图上上标标示出各支路示出各支路电电流的流的参考方向参考方向；（2）应应用用 KCL 列写列写 n-1 个独立个独立结结点方程式点方程式。.参考.资料（3）应应用用 KVL 定律列写定律列写 m-n+1 个独立个独立电压电压方程式方程式。（4）联联立求解方程立求解方程，求出求出 m 个支路个支路电电流流。二二回路回路电电流法流法1.定定义义：以假想的以假想的回路回路电电流流为为未知量未知量，根据根据 KVL定律列出定律列出必要的必要的电电路方程路方程，进进而求解客而求解客观观存在的各支路存在的各支路电电流的方法流的方法，称回路称回路电电流法流法。2.适用范适用范围围：适用于支路数适用于支路数较较多但网孔数多但网孔数较较少的复少的复杂电杂电路路。3.应应用步用步骤骤（1）选选取自然网孔作取自然网孔作为为独立回路独立回路，在网孔中在网孔中标标出各回路出各回路电电流的参考方向流的参考方向，同同时时作作为为回路回路的的绕绕行方向行方向；（2）建立各网孔的建立各网孔的 KVL 方程方程，注意自注意自电电阻阻压压降恒降恒为为正正，公共支路上的互阻公共支路上的互阻压压降由相降由相邻邻回回路路电电流而定流而定；（3）对联对联立方程式立方程式进进行求解行求解，得假想各回路得假想各回路电电流流；（4）在在电电路路图图上上标标出客出客观观存在的各支路存在的各支路电电流参考方向流参考方向，按照它按照它们们与回路与回路电电流之流之间间的关系的关系，求出各支路求出各支路电电流流。支路支路电电流是客流是客观观存在于各条支路中的响存在于各条支路中的响应应，一般是一般是电电路分析求解的路分析求解的对对象象；回路回路电电流流则则.参考.资料是是为为了减少了减少电电路分析中方程式的数目而人路分析中方程式的数目而人为为假想的假想的电电路响路响应应，由于回路由于回路电电流流对对它所它所经过经过的的电电路路结结点点，均流入一次均流入一次、流出一次流出一次，因此自因此自动满动满足足 KCL 定律定律，这样这样在在电电路求解的路求解的过过程中就程中就可省去可省去 KCL 方程方程，对结对结点数点数较较多多、网孔数网孔数较较少的少的电电路十分适用路十分适用。回路回路电电流流经过经过的各条支路的各条支路，若支路上若支路上仅仅流流过过一个回路一个回路电电流流，则这则这个支路个支路电电流在数流在数值值上上就等于就等于该该回路回路电电流流，方向与回路方向与回路电电流一致流一致时为时为正正，相反相反为负为负；公共支路上通公共支路上通过过两个两个回路回路电电流流，即支路即支路电电流在数流在数值值上等于上等于这这两两个回路个回路电电流之代数和流之代数和，与支路与支路电电流方向一流方向一致的取正致的取正值值，与支路与支路电电流方向相反的取流方向相反的取负负值值。例例题题：如如选选取各回路取各回路电电流均流均为顺时针为顺时针方向方向时时，三个方程式中左三个方程式中左边边第一第一项项自自电电阻阻压压降恒降恒为为正正值值，左左边边其余其余项为项为互互电电阻阻压压降降，恒恒为负值为负值；方程式右方程式右边为电边为电源源压压升升，由由“”“+”与回路与回路电电流流方向一致方向一致时时取正取正，反之取反之取负负此此电电路有路有 6 条支路条支路，运用支路运用支路电电流法求流法求解解电电路路时显时显然要列然要列 6 个方程式个方程式联联立求解立求解，因因此繁此繁琐琐而复而复杂杂。由于由于该电该电路具有路具有 4 个个结结点点，应应用回路用回路电电流法就可省去流法就可省去 4-1=3 个个 KCL 方方程式程式，这样这样，仅仅列列 6-4+1=3 个个 KVL 方程式即可解出各网孔方程式即可解出各网孔电电流流，进进而求出支路而求出支路电电流流。.参考.资料2.3 结结点点电压电压法法1.定定义义：以以结结点点电压为电压为待待求量求量，利用基利用基尔尔霍夫定律列霍夫定律列出各出各结结点点电压电压方程式方程式，进进而而求解求解电电路响路响应应的方法的方法。2.适用范适用范围围：适用于支路数适用于支路数较较多但多但结结点数点数较较少的复少的复杂电杂电路路。与支路与支路电电流法相比流法相比，它可减它可减少少 m-n+1 个方程式个方程式。3.解解题题步步骤骤：1）选选定参考定参考结结点点。其余各其余各结结点与参考点之点与参考点之间间的的电压电压就是待求就是待求的的结结点点电压电压（均以参考点均以参考点为负为负极极）；2）标标出各支路出各支路电电流的参考方流的参考方向向，对对 n-1 个个结结点列写点列写 KCL 方程式方程式；3）用用 KVL 和欧姆定律和欧姆定律，将将结结点点电电流用流用结结点点电压电压的关系式代替的关系式代替，写出写出结结点点电压电压方程式方程式；5）由由结结点点电压电压求各支路求各支路电电流及其它响流及其它响应应。4）解方程解方程，求解各求解各结结点点电压电压；用用结结点点电压电压法求解法求解结结点点 n=2 的复的复杂电杂电路路时时，显显然只需列写出然只需列写出 2-1=1 个个结结点点电压电压方程式方程式，即即：注意注意：式中分子部分式中分子部分为为各支路恒各支路恒压压源与其支路源与其支路电电阻之比的代数和阻之比的代数和，其中恒其中恒压压源正极与源正极与结结点点相近相近时时取正取正，反之取反之取负负；分母分母则为则为各支路各支路电导电导之和之和。.参考.资料.参考.资料2.5 戴戴维维南定理南定理（1）定定义义：对对外外电电路来路来说说，任何一个任何一个线线性有性有源二端网源二端网络络，均可以用一个恒均可以用一个恒压压源源US 和一个和一个电电阻阻R0 串串联联的有源支路等效代替的有源支路等效代替。其中恒其中恒压压源源US 等于等于线线性有源二端网性有源二端网络络的开路的开路电压电压UOC，电电阻阻R0 等于等于线线性有源二端网性有源二端网络络除源后的入除源后的入端等效端等效电电阻阻Rab。.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料电路分析基础第四章.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料.参考.资料1.若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。2.若不是心宽似海，哪有人生风平浪静。在纷杂的尘世里，为自己留下一片纯静的心灵空间，不管是潮起潮落，也不管是阴晴圆缺，你都可以免去浮躁，义无反顾，勇往直前，轻松自如地走好人生路上的每一步 3.花一些时间，总会看清一些事。用一些事情，总会看清一些人。有时候觉得自己像个神经病。既纠结了自己，又打扰了别人。努力过后，才知道许多事情，坚持坚持，就过来了。4.岁月是无情的，假如你丢给它的是一片空白，它还给你的也是一片空白。岁月是有情的，假如你奉献给她的是一些色彩，它奉献给你的也是一些色彩。你必须努力，当有一天蓦然回首时，你的回忆里才会多一些色彩斑斓，少一些苍白无力。只有你自己才能把岁月描画成一幅难以忘怀的人生画卷。