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电路分析-清华王歆杰

2017-12-20 15:02阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1160914473

目录：
一、KCL与KVL
1、定义
1）基尔霍夫电流定律 2）基尔霍夫电压定律
2、例题
二、电压源、电流源、受控源的性质
1、独立电源
1）任意电路元件(包含理想电流源元件)与理想电压源us并联 3）电压源、电流源模型互换等效
2）任意电路元件(包含理想电压源)与理想电流源is串联 4）T型到π型转换电路分析
2、受控电源
3、计算要点
4、支路电流法
5、节点电压法
6、网孔电流法
7、例题
三、电压电流源实际应用
1、电流源等效
2、电桥电路
四、阻抗和导纳，相量法
1、复数
2、电阻、电感与电容的阻抗
3、相量图（Phasor diagram）
4、复阻抗与复导纳
5、例题
五、正弦交流电路的功率
1、瞬时功率
2、平均功率
3、最大功率传输
4、无功功率和视在功率(搜索百度网盘“相量图的画法”)
5、视在功率
6、功率因素
7、复功率
六、对称三相电路计算，三相电路的功率
1、三相电源与三相电路
七、线性电路的过渡分析
1、线性电路的过渡过程
1）稳态和暂态 2）换路 3）动态电路的初始条件
2、一阶电路的零输入响应
1）RC串联电路的零输入响应 2）RL串联电路的零输入响应
3、一阶电路的零状态响应
1）RC 电路的零状态响应 2）RL电路的零状态响应
附录1、电子运动方向
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一、KCL与KVL
电路分析-清华王歆杰

1、定义
1）基尔霍夫电流定律：电路中任一个节点上，在任一时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。
通常规定，对参考方向背离（流出）节点的电流取正号，而对参考方向指向（流入）节点的电流取负号。
电路分析-清华王歆杰
对闭曲面S，有i1+i2-i3=0A。若两部分电路只有一根线相连（1或5或6其中一个），由KCL可知，该支路中无电流。如图(b)所示电路，作闭曲面S，因只有一条支路穿出S面。根据KCL, 由于i1、i2、i3只能有一个且i1+i2-i3=0A，故i=0。
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2）基尔霍夫电压定律：沿着闭合回路所有元件两端的电势差（电压）的代数和等于零。
电流方向与巡回方向一致取正，电流方向与巡回方向相反取负；遇到电压降低的电源取正；遇到电阻上的电压降低（实际上习惯的电流是与巡回方向一致的），当然也取正。
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从a开始定义为正，U1与U5的下方为正（如图），此时U4要一并处理，U4下方为正。那么：
U1+U2+U3-U4-U5=0V，-U3-Ux+U5+U4=0V
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2、例题
题1、已知R1=2Ω, R2=4Ω，Us1=12V, Us2=10 V, Us3=6V, 求a点电位Va。
电路分析-清华王歆杰
本题d点为参考点，由KCL可知i1=0, 所以回路A各元件上流经的是同一个电流i, 由KVL列写方程：
R1*i+Us3+R2*i-Us1=0V，代入己知的各电阻及理想电压源的数据，得i=1A；
求电位Va, 就是求a点到参考点的电压，它是自a点沿任一条可以到“地”的路径“走”至“地”，沿途各段电路电压的代数和， 所以有Va=Uab+Ubc+Ucd=2i+6+(-10)=2*1+6-10=-2V。
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题2、已知I=0.3 A，求电阻R。
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解： 如图所示，c点电压＝0.3*20＝6V，Uac=12V-6V=6V，I1=6V/15=0.4A
根据KCL得：I1=I2+0.3A，I2+I3＝IR，解得I2＝0.1A
根据KVL从a点开始沿图上虚线得：12V-UR-2V-6V=0，UR＝4V，注：电流方向与巡回方向相反取负
那么，I3=(12V-4V)/20=0.4A，则IR=0.4A+0.1A=0.5A
故R=4V/0.5A=8Ω
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二、电压源、电流源、受控源的性质
电路分析-清华王歆杰
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1、独立电源
独立电源分为电压源与电流源，电源的参数有电压、电流、方向。电压源的性质是两端电压不变（内阻为零），电压方向（极性）不变，电流及其方向由电压源与外电路共同决定。电流源的性质是输出电流不变（内阻无穷大），电流方向不变，两端电压及其方向（极性）由电流源与外电路共同决定。
电压源的电压属性、电流源的电流属性是定值，不受外电路影响。
电流源（内阻无穷大，电流变化量Δi=0相当于开路）与电压源或电阻串联，输出电流不变，如果所求参数与电压源、电阻无关，则电压源、电阻可以短路处理；
电压源（内阻为零，电压变化量Δu=0相当于短路）与电流源或电阻并联，输出电压不变，如果所求参数与电流源、电阻无关，则电流源、电阻可以开路处理；
因为与电源的定义矛盾，电压源不能短路，电流源不能开路；不同电压的电压源不能并联，不同电流的电流源不能串联；参数相同则合并成一个电源。
此外，电流源与电压源可以等效转换(例见题1)，一个电流源与电阻并联可以等效成一个电压源与电阻串联。电源互换等效在推广应用中要特别注意等效端子。
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1）任意电路元件(包含理想电流源元件)与理想电压源us并联
电路分析-清华王歆杰

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2）任意电路元件(包含理想电压源)与理想电流源is串联
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3）电压源、电流源模型互换等效

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