电路及其分析方法

下图汇总了电路及其分析方法，包括电路基础概念、电路的作用及组成、基尔霍夫定律、电阻的串联和并联、支路电流法等，收藏下图学习吧！

第一章 电路及其分析方法

• 电路基础概念
  • 支路：电路中具有两个端口且通过同一电流的每个分支（至少含一个元件）
  • 节点：3条或3条以上支路连接点
  • 回路：电路中由若干支路组成的闭合路径
  • 网孔：内部不含有支路的回路
• 1.1 电路的作用及组成
  • ①电源、负载、中间环节②传递和处理信号③激励和响应
• 1.2 电路模型
• 1.3 电压和电流参考方向
  • 电流一定是一条线上的
  • 电压（即电位差）一定是两点间的
  • u与i取关联参考方向（参考方向一致）：U=RI
  • u与i取非关联参考方向（参考方向相反）：U=-RI
  • 电功率P=±ui 关联时取正、非关时取负；结果大于零为负载、小于零为电源
• 1.4 电源有载工作、开路与短路
  • 功率平衡式：电源产生的功率=内阻损耗功率+电源输出功率
  • 电源与负载的判别
    • U、I实际方向相反、电流从+端流出为电源，P<0
    • U、I实际方向相同、电流从+端流入为负载，P>0
• 1.5 基尔霍夫定律
  • 基尔霍夫电流定律--KCL
    • 1.在任一瞬间，流入某一结点的电流之和等于流出电流（确定流入流出参考方向）
    • 2.一个节点上代数和恒等于零（I流入=I流出）
    • 3.通过任一闭合面的电流的代数和恒等于零
  • 基尔霍夫电压定律--KVL
    • 沿任一回路的循行方向（顺或逆），回路中各段电压代数和为零（先碰到+为加，先碰到-为减）
  • 不论是KCL还是KVL，首先都要在电路图上标出电流、电压或者电动势的参考方向
• 1.6 电阻的串联与并联
  • 等效的含义：具有相同电压电流关系，即相同伏安关系（VCR）的不同电路成为等效电路；
  • 将某一电路用与其等效的电路替换的过程叫等效变换。
  • 并且两个电路在外接任何相同电路时，端口电压均对应相等
  • 串联
    • i=i1=i2.....=in；u=U1+U2+....Un；R=R1+R2+....Rn
  • 并联
    • U=U1=U2.....Un
    • i=i1+i2.....+in
    • 1/R=1/R1+1/R2.....+1/Rn
  • 解题步骤
  • 电阻等效（简化电路）方法
    • 1.从右至左、由简入繁
    • 2.结点法，找等电位点
  • 平衡电桥
• 1.7 支路电流法
  • 以支路电流为未知量、应用基尔霍夫定律（KCL、KVL）列方程组求解
  • 解题步骤
• 1.8 叠加定理
  • 在线性电路中，任一支路电流（或电压）都是电路中各个独立电源单独作用时，在该支路产生的的电流（或电压）的代数和。
  • 响应是激励的线性组合
  • 叠加定理不能计算功率！（功率和电流及电压是平方关系，不是线性关系）
  • 齐次定理：在线性电路中，激励增加或减小k倍，响应也增大或减小相同的倍数。
• 1.9 电源的两种模型及其等效变换
  • 理想电压源的串并联等效
    • 串联时
      • 首尾相接 Us=U1+U2
      • 首首或尾尾相接 Us=U1-U2
    • 并联时（电压相同、大小方向一致才能并联）
      • Us=U1=U2
    • 与其他任意元件并联可以直接忽略 ,U=Us
  • 理想电流源的串并联等效
    • 串联时（电流大小相同，方向一致才能串联）
      • Is=I1=I2
    • 并联时
      • Is=ΣIsk（注意各电流源的参考方向）
    • 与其他任意元件的串联可以直接忽略，I=Is
  • 实际电源的等效互换
    • 实际电压源：串联一个内阻（不允许短路，内阻小，短路电流大）
    • 实际电流源：并联一个内阻（不允许开路，内阻大，开路电压大）
    • 实际电源模型间的等效变换（对于外部电路等效，对内不等效）
• 1.10 戴维宁定理（开路后端点电压及电源置零后的电阻）
  • 任何一个线性含源二端网络，对外电路来说，总可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换
• 1.11 电路中电位的计算（电位差即电压）
  • 电路中某一点的点位：由这一点到参考点的电压
• 1.12 电路中的暂态分析
  • 电阻、电感和电容元件
    • 电阻是耗能元件，另外两个为储能元件，电感元件（L）--储存磁场能量，单位为亨利H(在直流稳态时，电感相当于短路)，电容元件（C）--存储电场能，单位为法拉F(隔直通交，直流稳态时，相当于开路)
  • 换路定则：
  • 零输入响应：电路在没有外加激励时，仅由初始储能产生的响应（有源变无源）
  • 零状态响应：电路在零初始状态下，初始储能为零，由外加激励引起的响应（无源变有源）
  • 全响应：电路在外加激励和初始状态共同作用下所产生的响应（上述两种情况的叠加）
    • 着眼于电路的两种工作状态
    • 着眼于因果关系
  • 三要素法
    • 1.初始值
      • 画换路前后等效电路图，确定f（0-）和f（0+）
    • 2.稳态值
      • 令t=∞，画出等效电路图（电容开路，电感短路），确定f（∞）
    • 3.时间常数
• 所有题目都要注意参考方向！！