同济大学 电路考研 课件PPT―总复习.ppt 45页

'总复习 一、集总参数电路(电能的传送是瞬间完成的）表征那种满足集总化条件的实际电路的模型。若一实际电路的尺寸非常小，较之表征其内电磁过程的物理量[如电流i(t)的和电压v(t)]的波长来说，可以忽略不计，看成集中在空间的一点，则称该实际电路满足集中化条件。 二、电流、电压参考方向 下面讨论图示二端元件和二端网络的功率。三、电功率（能量的转换） 独立的KCL方程数等于树支数为n-1个，独立的KVL方程数等于独立回路数为b-(n-1)个。对一个集中参数网络来说，如果其图为一连通图，则对该网络所写出的独立KCL方程和独立KVL方程的总个数恰为其所含有的支路数。这个结果十分重要，因为一个具有b条支路、n个节点的电路有b个支路电压和b个支路电流，要求出这2b个变量需要列出2b个独立方程。四、2b个独立方程 受控源是一种双口元件，又称为非独立源。一般来说，一条支路的电压或电流受本支路以外的其它因素控制时统称为受控源。受控源由两条支路组成，其第一条支路是控制支路，呈开路或短路状态；第二条支路是受控支路，它是一个电压源或电流源，其电压或电流的量值受第一条支路电压或电流的控制。五、受控源 以上表明，由两个独立电源共同产生的响应，等于每个独立电源单独作用所产生响应之和。线性电路的这种叠加性称为叠加定理。叠加定理陈述为：由全部独立电源在线性电阻电路中产生的任一电压或电流，等于每一个独立电源单独作用所产生的相应电压或电流的代数和。六、叠加定理 齐次性每一项y(uSk)=HkuSk或y(iSk)=KkiSk是该独立电源单独作用，其余独立电源全部置零时的响应。这表明y(uSk)与输入uSk或y(iSk)与输入iSk之间存在正比例关系，这是线性电路具有“齐次性”的一种体现。叠加性由几个独立电源共同作用产生的响应，等于每个独立电源单独作用产生的响应之和，这是线性电路具有可“叠加性”的一种体现。 七、戴维宁定理：含独立电源的线性电阻单口网络N，就端口特性而言，可以等效为一个电压源和电阻串联的单口网络[图(a)]。电压源的电压等于单口网络在负载开路时的电压uoc；电阻Ro是单口网络内全部独立电源为零值时所得单口网络No的等效电阻[图(b)]。图4－6 八、最大功率传输定理：含源线性电阻单口网络(Ro>0)向可变电阻负载RL传输最大功率的条件是：负载电阻RL与单口网络的输出电阻Ro相等。满足RL=Ro条件时，称为最大功率匹配，此时负载电阻RL获得的最大功率为 九、一阶电路的零状态响应零状态响应：在所有储能元件的储能为零的情况下，仅由外加电源输入引起的响应。RS+_CU一、RC电路的零状态响应t=0时开关S合上，电路方程为：iCR+uC=U由于可得： 十、一阶电路的零输入响应零输入响应：在无外加电源输入的条件下，由非零初始态（储能元件的储能）引起的响应，称为零输入响应。一、RC电路的零输入响应当K与“2”接通后，电路方程为：iCR+UC=01U+-K2Rt=0CiC 十一、一阶电路的三要素法稳态值，初始值和时间常数称为一阶电路的三要素，通过三要素可以直接写出一阶电路的全响应。这种方法称为三要素法。若全响应变量用f(t)表示，则全响应可按下式求出： 三要素的计算：1.初始值f(0+)。（1）求出电容电压uC（0-）或电感电流iL(0-)。(2)用电压为uC（0-）的直流电压源置换电容或用电流为iL(0-)的直流电流源置换电感。（3）求出响应电流或电压的初始值i(0+)或u(0+),即f(0+)。 2.稳态值f(∞)。作换路后t=∞时的稳态等效电路，求取稳态下响应电流或电压的稳态值i(∞)或u(∞),即f(∞)。作t=∞电路时,电容相当于开路;电感相当于短路。 3.时间常数τ。τ=RC或L/R，其中R值是换路后断开储能元件C或L,由储能元件两端看进去,用戴维南等效电路求得的等效内阻。注意：三要素法仅适用于一阶线性电路，对于二阶或高阶电路是不适用的。 一、为了描述换路或开关的动作，我们引进阶跃函数.①定义：作用于零状态电路的阶跃信号特征是用单位阶跃函数来表征的。十二、阶跃响应 十三、基尔霍夫定理的相量形式基尔霍夫定理在任何时刻对任何集中参数电路都成立，不言而喻，其中当然也包括了处于正弦稳态的线性定常电路。称为KVL和KCL的相量形式。 在一般情况下，若单口网络端口电压与端口电流的相位差角为，则电阻部分的电压为计算平均功率的公式应为这是正弦稳态电路的一个重要公式。电压分量称为电压的有功分量。即为单口网络的阻抗角。十四、单口网络的功率 视在功率和功率因数视在功率S，即功率因数，即对无源单口网络来说，消耗的平均功率P=端口处所接电源提供的平均功率=网络内部各电阻消耗的平均功率的总和 平均功率的其他计算方法 负载获得最大功率的条件为最大功率为十五、正弦稳态最大功率传递功率 十六、三相电路的功率每相负载的功率：三相电路中，三相负载的有功功率等于各相负载有功功率之和，即： Y形连接： △形连接： 用一个瓦特计测量对称三相四线制电路的功率 用三瓦特计法测量三相四线制电路的平均功率 用二瓦特计法测量三相三线制电路的平均功率 十七、正弦稳态网络函数网络函数定义为： 策动点函数转移函数响应激励名称电流电压电流电压电流电压电压电压电压电流电流电流策动点导纳Yi策动点阻抗Zi转移导纳YT转移阻抗ZT转移电流比Hi转移电压比Hu网络函数类型： 十八、正弦稳态的叠加叠加原理可以计算多个正弦电源作用于网络的稳态响应。根据叠加原理，需先求出各正弦电源单独作用下的正弦稳态分量。 叠加分两种情况：（１）当电源ω相同时，这些分量叠加后仍为同一频率的正弦波． 若两电源的频率均为ω，则在根据向量模型分别求得两个响应分量和后，对向量运用叠加原理得式中：得正弦电压 （２）当电源ω不相同时，这些分量叠加后不再是正弦波： 其中 一、RLC串联电路分析＋－ui+－uRRCL－+uC+－uL(a)＋－+－RR－+C+－L(b)U.I.U.U.U.jXLjXC－十九、RLC电路的谐振含有电感和电容的交流电路，电路两端电压和电路的电流同相，这时电路中就发生了谐振现象。 RLC并联电路分析iC+－uLGiGiLiC(a)i+－GGLC(b)I.I.I.－jBLjBCU.下图为RLC并联电路： 二十、耦合电感的VCR选择互感电压的参考方向与互感磁通的参考方向符合右手螺旋法则，根据电磁感应定律，有： 当两线圈中的电流为正弦交流时，则： 1.顺向串联二十一、互感线圈的串联 2.反向串联 二十二、理想变压器的VCR理想变压器是一种双口电阻元件，它原是由实际铁心变压器抽象而来的。它的电路模型如图所示，与耦合电感元件的符号相同，但它唯一的参数只是一个称为变比或匝比的常数n，而不是等参数。 匝比n：若变压器的初级匝数为，次级匝数为，则匝比为理想变压器的定义式是：'