电路分析全套教程.ppt

电路期末复习 重点内容： *电路的基本变量及求解 功率的求解(吸收与发出) 输入电阻的求解(串并联、桥平衡、 星三角、加压求流) 等效变换 *节点法、网孔法 *叠加定理（不作用电源的处理，受控源 的处理） *戴维南（诺顿）定理（求一个支路响应 或最大功率传输） *含理想运放的简单电阻电路分析（单级 ） *三要素法分析一阶动态电路（三要素的 求解） *正弦交流稳态电路的相量法（相量式、 相量模型、阻抗和导纳的概念、） *对称三相电路的分析 *互感的去耦等效（串联、三端连接） *含理想变压器的电路分析（变电压、变 电流、变阻抗 ） *电路的频率特性（网络函数的概念、谐 振的定义、RC 低通和高通网络、RLC串联 谐振、GCL并联谐振） *简单二端口网络的参数计算（Z,Y） 不要求内容： 画对偶电路 割集法 二阶动态电路的分析 非线性电阻电路分析 例1 求电压源上电流。（对应加并电流 源） + us= R 10V - 电压源中电流由外电路确定。 例2求电流源上电压。（对应加串电压源） Is= + 1A u R - 电流源上电压由外电路确定。 例3 求等效电阻 Rab（含有VCVS） 解：端口加电 压u ，列端口 VCR： + u - i a b 消去v1 例4 比例电路分析 例5 开关闭合已久,求电容初始值uC(0+) 及时间常数 （开关闭合或断开）。 例6 开关S1连1端已很久，t=0时S1倒向 2端，开关S2也同时闭合。求t0时的 iL(t)和uL(t)。 解：换路瞬间，电感电压有界，电感 电流不能跃变，故 图(b)电路的时间常数为 电感电流和电感电压为(用三要素法) 例7 No为线性无源网络。 当us1V，is1A时，u0； 当us10V，is0时，u1V； 求:当us20V，is10A时，u？ 解 线性网络 的响应u可表示 为 k1, k2为常数 No + - uS iS + u - 由已知条件可得： k1 1 k2 10 k1 10 k2 01 解方程组可得： k1 0.1， k2 0.1 因此, 当us20V，is10A时 u k1 20 k2 10 1V 例8 图示电路，已知ZL为可调负载,试 求ZL为何值时可获最大功率?最大功率 为多少? 解：ab以左运用戴维南电路,得右图。 j2 ZL 2 + 100oV - a b ZL Z0 + - a b 所以,当 时, 可获最大功率. 例9 求二端网络的功率 求二端网络的有功功率和无功功率。 已知：无源二端网络 N N 例10 图示电路，已知 求:u1(t), u2(t), u(t)及有效值相量、 电路吸收的功率P。 解：相量模型如图(b)，根据相量形式 的KCL求电流相量 根据相量形式的VCR，得： 根据相量形式的KVL，得到 时域表达式 相量图如图(c)所示。 P=3w (串联电路选取电流为参考相量 ) 例11 电路如图(a)所示,已知 求： i1(t), i2(t), i (t)及其有效值相量。 解:相量模型如图(b),电压相量 根据RLC元件相量形式的VCR方程求电 流。 相量形式的KCL，得到 时域表达式： 相量图如图(c)所示。 P=2.5X2.5X4=25w (并联电路选取电压为参考相量 ) 例12 对称Y-三相电路中，已知 试求相电流和线电流。 解：三个相电流为 三个线电流为 相电流和线电流的相量图，如前图(b)。 可以看出，在Y-对称联接时，其负载 电压电流关系为 当然，对称三相电路中的三角形负载也 可以等效成星形负载来计算线电流。 例13 对称Y-Y电路中，已知 试求三相电流。(关于电表读数，例9-8) 解：由于 ，相当于中线短路， 可以按单相电路计算出三相电流 ： 例14 写出端口的VCR * * + + 例15 写出端口的VCR * n : 1 + + 令 上式为： 例16 RC串联电路，求电容电压对输 入电压的转移电压比。(对应RL电路) R 1 0.707 0 C 0 C 具有低通滤波特 性和移相特性， 相移范围为0 到 -90（一阶 滞后网络） 。 令 上式为 例17 RC串联电路，电阻电压对输 入电压的转移电压比。 R 1 0.707 0 C 0 C 截止频率：=C 阻带： 0C 一阶超前网络 例18 RLC串联电路, 频率f=1MHz，调电容C，使电路发生 谐振。I0=100uA,UC0=100mV。求:电 路的R、L、C、Q及BW 解：电压源的有效值：US=0.707mV 品质因数: 带宽： 例19 求图示T型二端口网络的Z参数。 得Z参数为： + + 列网孔方程 例20 电路初始状态为零，t=0开关闭合，试求 t0时的电流i(t) 解：由已知参数， 此乃全耦合变压 器，其等效电路 为： 2H + - * * i(t) 其中 ，将理想变压器次级搬 移到初级，得等效电路，利用一阶电路的 三要素法求解。 + - * n:1 i(t) 思考：若需求 ，应如何求解？ 与 是不是 n倍的关系？ + - 例21 uS(t)=5+10cos(10t)+15cos(30t)伏， R1= R2=5，L1 =0.4H， L2 =0.05H， C=0.025F，求 u(t) 。 解：用叠加定理求解： CL1 R2 L2 R1 5V单独作用时，电感视为短路，得 ： u1(t)=0 uS2(t)=10cos(10t) 单独作用时，由 于 L1 ,C对电源uS2(t)发生并联谐振，电抗 支路视为开路， u2(t)= 0.5uS2(t)=5cos(10t)V CL1 R2 L2 R1 uS3(t)=15cos(30t) 单独作用时，由于 电抗支路等效阻抗为零。电抗支路对电 源uS3(t)发生串联谐振， u3(t)= 0 u(t)=