电路分析复习总结幻灯片

1、 上述功率计算不仅适用于元件，也使用于任意二端网络。上述功率计算不仅适用于元件，也使用于任意二端网络。 电阻元件在电路中总是消耗电阻元件在电路中总是消耗( (吸收吸收) )功率，而电源在电路中功率，而电源在电路中 可能吸收，也可能发出功率。可能吸收，也可能发出功率。 + 5 I UR U1 U2 例：例： U1=10V， U2=5V。 分别求电源、电阻的功率。分别求电源、电阻的功率。 I=UR/5=(U1U2)/5=(105)/5=1 A PR吸 吸= URI = 5 1 = 5 W PU1发 发= U1I = 10 1 = 10 W PU2吸 吸= U2I = 5 1 = 5 W P发 发=

2、 10 W， ， P吸 吸= 5+5=10 W P发 发=P吸吸 (功率守恒 功率守恒) 作业：作业：1-5 第第2 2章章 电阻电路的等效变换电阻电路的等效变换 2. 2. 电压源和电流源的等效变换；电压源和电流源的等效变换； 1. 1. YY 变换变换; ; P48 2-5 l 重点：重点： 1 1、 电阻的星形联接与三角形联接的电阻的星形联接与三角形联接的 等效变换等效变换 ( ( Y Y 变换变换) ) R12 R31 R23 i3 i2 i1 1 23 + + + u12 u23 u31 R1 R2R3 i1Y i2Y i3Y 1 23 + + + u12Y u23Y u31Y 31

3、2312 2331 3 312312 1223 2 312312 3112 1 RRR RR R RRR RR R RRR RR R 由由 Y : 2 133221 31 1 133221 23 3 133221 12 R RRRRRR R R RRRRRR R R RRRRRR R 由由Y : Y形电阻形电阻= 形相邻电阻的乘积形相邻电阻的乘积 形电阻之和形电阻之和 形电阻形电阻= Y形电阻两两乘积之和形电阻两两乘积之和 Y形不相邻电阻形不相邻电阻 R31 R23 R12 R3 R2 R1 特例：若三个电阻相等特例：若三个电阻相等(对称对称)，则有，则有 R = 3RY ( 外大内小外大内小

4、 ) 1 3 3R 3R 3R R R R 应用举例：应用举例： 1k 1k 1k 1k R E 1/3k 1/3k 1k R E 1/3k 1k R E 3k 3k 3k R R Req 35 53 作业：作业：2-5 2、 试用电压源与电流源等效变换的方法计算试用电压源与电流源等效变换的方法计算 2 电阻中的电流。电阻中的电流。 + - + - 6V12V 2A 6 3 1 1 2 I (a) 4A 2 1 1 2 2V + - I (b) 8V + - 2 2V + - 2 I (c) 由图（由图（C）：）： A1 222 28 I 解解: 2 应用应用：利用两种实际电源模型的等效转换可

5、以简化电路计算。：利用两种实际电源模型的等效转换可以简化电路计算。 例例1： I=0.5A 6A + _ U 5 5 10V 10V+ _ U 55 2A 6A U=20V 例例2： 5A 3 4 7 2A I + _ 15v _ + 8v 7 7 I 第第3 3章章 电阻电路的一般分析电阻电路的一般分析 l重点重点 熟练掌握电路方程的列写方法：熟练掌握电路方程的列写方法： 支路电流法支路电流法 回路（网孔）电流法回路（网孔）电流法 结点电压法结点电压法 解：解： 76 3-776 3-7 举例：举例： i1+i6=i2 解得：解得：i50.956A 2 1 4 5 3 us6 _ 6 us3

6、 _ 1 2 3 4 5 6 i2=i3+i4 i4=i5+i6 i1R1+i2R2+i3R3+us3=0 i4R4+i5R5us3i3R3=0 i6R6+i2R2+i4R4us6=0 例：例： 列写含有无伴电流源支路的电路的回路电流方程。列写含有无伴电流源支路的电路的回路电流方程。 (R1+R2)I1- -R2I2=US1+US2+Ui - -R2I1+(R2+R4+R5)I2- -R4I3=- -US2 - -R4I2+(R3+R4)I3=- -Ui IS=I1- -I3 I2 I1 I3 _ + Ui _ + _ US1 US2 R1 R2 R5 R3 R4 IS + * 引入电流源的端

7、电压变量引入电流源的端电压变量 * * *增加回路电流和电流源电流的关系方程增加回路电流和电流源电流的关系方程 * * 设定三路回路电流，规定绕行方向，列回路方程设定三路回路电流，规定绕行方向，列回路方程 CSnnn iuuu 34 1 10 1 24 1 110 1 )( 解：解： 80 3-21 作业讲解：作业讲解： 0 0 10 5 20 4 _50V U _ 15I _ un150 Snnn iuuu 310 1 25 1 110 1 5 1 )( 0)( 34 1 24 1 20 1 5 1 15 1 nnn uuu un315I SCS un220I 将最上面三式整理，可得：将最上

8、面三式整理，可得： 设无伴电压源、受控源支路电流为：设无伴电压源、受控源支路电流为：iS、iCS。 指定参考结点，设结点电压为：指定参考结点，设结点电压为：un1、un2、un3。 练习：应用支路电流法、回路电流法、支路电流法、回路电流法、 结点电压法求解图结点电压法求解图示电路支路电流的基 本方程式。 第四章第四章 电路定理电路定理 1 1、叠加定理、叠加定理 2 2、戴维南（诺顿）戴维南（诺顿）定理定理 例例1. 求图中电压求图中电压u。 + 10V4A 6 + 4 u 解解:(1) 10V电压源单独作用，电压源单独作用，4A电流源开路电流源开路 4A 6 + 4 u u=4V (2) 4

9、A电流源单独作用，电流源单独作用，10V电压源短路电压源短路 u= - -4 2.4= - -9.6V 共同作用：共同作用：u=u+u= 4+(- - 9.6)= - - 5.6V + 10V 6 + 4 u 1、叠加定理、叠加定理 例例2. 求电压求电压Us。 (1) 10V电压源单独作用的分电路为：电压源单独作用的分电路为： 解解: I1= 10/（6+4）= 1A1A + 10V 6 I1 4A + Us + 10 I1 4 + 10V 6 I1 + Us + 10 I1 4 Us= - -10 I1+4 I1 = - -6V 受控源要保留；受控源要保留； 其控制量要与分其控制量要与分

10、电路保持一致电路保持一致 I1 (2) 4A电流源单独作用的分电路为：电流源单独作用的分电路为： 共同作用：共同作用：Us= Us +Us= - -6+25.6=19.6V + 10V 6 I1 4A + Us + 10 I1 4 6 I1 4A + Us + 10 I1 4 A AI I61 46 4 4 1 . V VI II IU U S S 6 .25)6(10 11 Us= - -6V 作业：作业：4-3、P93 例例4-5 2 2、戴维南（诺顿）定理戴维南（诺顿）定理 例例4-3-14-3-1 通过通过 的电流为： 的电流为： 1.33 21 21 RR RR RR eq 22SO

11、CS uiRuu V40 22 21 21 S SS uR RR uu 5 654 654 RRR RRR Rcd _ R1 R2 R3 R4 R5 R6 uS1 3 _ uS2 解：解： A53. 3 3 3 cd S RRR u i a b c d i i 第六章储能元件第六章储能元件 电容元件电容元件 电感元件电感元件 电容、电感元件的串联和并联电容、电感元件的串联和并联 第七章一阶电路的时域分析第七章一阶电路的时域分析 7-1动态电路的方程及其初始条件动态电路的方程及其初始条件 7-2一阶电路的零输入响应一阶电路的零输入响应 重点重点： 1、初始条件；、初始条件； 2、动态电路的方程；

12、、动态电路的方程； 3、零输入响应、零状态响应、全响应、零输入响应、零状态响应、全响应 7-37-3一阶电路的零状态响应一阶电路的零状态响应 7-47-4一阶电路的全响应一阶电路的全响应 4、三要素法。三要素法。 三要素法三要素法 时间常数 起始值 稳态值 三要素 )0( )( f f （1）三要素：三要素： （2）直流电源激励的全响应直流电源激励的全响应： eq / )0(e)()0()()( RLCR tffftf eq t 或或其其中中 1A 2 例例: 1 3F + - uC V2)0()0( C CC C u uu u V667. 01 12 2 )( C u s23 3 2 CRe

13、q 033. 1667. 0 )667. 02(667. 0 5 . 0 5 . 0 te eu t t C 已知：已知： t=0时合开关时合开关, 求求 换路后的换路后的uC(t) 。 解：解： t uc 2 (V) 0.667 0 t t c cc cc cc c e eu uu uu ut tu u )()0()()( 例例2： Aei t L 2 ) 32(3 Aei t L 5 . 0 53 P154 P154 例例7-4解解： i L(0+) = i L(0-) =-2A 由戴维宁定理可得：由戴维宁定理可得： uoc=US-RIS=10-22=6V Req=R=2 A3A 2 6

14、/ L i S(t=0)aR b _ uS Req L uoc _ a AeiIi t LS 5 . 0 55 s2 eq R L 第第8 8章章 相量法相量法 1. 1. 正弦量的相量表示及运算正弦量的相量表示及运算 2. 2. 电路定理的相量形式；电路定理的相量形式； l 重点：重点： 例例 1 o 2 ( )6 2cos(31430 ) V ( )4 2cos(31460 ) V u tt u tt o 1 o 2 6 30 V 4 60 V U U o 12 ( )( )( )9.64 2cos(31441.9 ) Vu tu tu tt 12 6 304 60UUU 46. 3231

15、9. 5jj 7.196.46jV 9 .4164. 9 o 1. 1. 正弦量的相量表示及运算正弦量的相量表示及运算 2. 2. 电路定理的相量形式；电路定理的相量形式； 0 0 0 0 Uu Ii IRUR LLILU j CCUCI j 例：例： 。和和，求电压，求电压， ，已知：有效值已知：有效值 bdad S uuFCHL RsradAI 11 3/105 3 L C R + uL - - uC a + - - i iS S+ uR - - bc d R + - - a + - - + - - bc d SI RU LU CU Lj Cj 1 AIS 05设设 VIRUS R 015

16、 VILjUS L 905000 VI Cj US C 905000 1 参考相量参考相量 R + - - a + - - + - - bc d SI RU LU CU Lj Cj 1 VIRUS R 015 VILjUS L 905000 VI Cj US C 905000 1 0 CLbdUUU VUUU bdRad 015 Vtu u ad bd )10cos(215 0 3 作业：作业：8-13 第九章正弦稳态电路的分析第九章正弦稳态电路的分析 重点：重点： 1、电压三角形；、电压三角形； 2、正弦稳态电路的分析及功率分析。、正弦稳态电路的分析及功率分析。 C U I R U L U

17、U UX 画相量图画相量图：选电流为参考向量：选电流为参考向量)0( i C L 1 . I R + - - + - - + - - . U LU . CU . + - - RU . - - XU . + jX 三角形三角形UR 、UX 、U 称为称为电压三角形电压三角形，它和阻抗三角形相似。，它和阻抗三角形相似。 22 XR UUU 图图(a)(a)解：解： 218 218 举例：举例： RU LU SU I 22 LRS UUU 5306030 22 30 60 arctanarctan C L U U )11. 1 (4 .632arctan 0 uS _ V1 V2 R L 例例. 已

18、知：已知：R=15 , L=0.3mH, C=0.2 F, , Hz103 ),60cos(25 4 f tu 求求 i, uR , uL , uC . 解解： V 605 U ) 1 ( C LjRZ 5 .56103 . 01032 34 jjLj 5 .26 102 . 01032 11 64 jj C j 5 .265 .5615jj o 4 .6354.33 L C R u uL uC i + - - + - - +- - +- - uR . Ij L R + - - + - - + - - . U LU . CU . Cj 1 + - - RU . A4 . 3149. 0 4 .

19、6354.33 605 o o o Z U I 则则 A )4 . 3( cos2149. 0 o t i UL=8.42U=5，分电压大于总电压。，分电压大于总电压。 U L U C U I R U - -3.4 相量图相量图 V 4 . 3235. 24 . 3149. 015 oo IRUR V 4 .8642. 84 . 3149. 0905 .56 ooo ILjUL V 4 .9395. 34 . 3149. 0905 .26 C 1 ooo IjUC V )4 . 3cos(2235. 2 o tuR V )6 .86cos(242. 8 o tuL V )4 .93cos(29

20、5. 3 o tuC 已知某一元件的端电压已知某一元件的端电压 ，流经电流，流经电流 ，两正弦量为关联参考方向，请判断它可能，两正弦量为关联参考方向，请判断它可能 是什么元件？元件的特性参数值为多少？是什么元件？元件的特性参数值为多少？ 举例：举例：P218 8-13P218 8-13 602cos100tu Ati)302cos(5 图中所示电路中R可变动，试求R为何值时， 电源发出的功率最大？其中 200 0 sUV 正弦稳态电路最大功率传输正弦稳态电路最大功率传输 KWPPP KW U P KWP XR dR dP XR XR U P RS S R L R L L S R 4 2 20

21、210 210 200 ,100 ,10, 20max 2 20 2 2 max 22 2 最大功率传输条件： 第十章含有耦合电感的电路第十章含有耦合电感的电路 重点：重点： 1、熟练掌握线圈同名端的判断；、熟练掌握线圈同名端的判断； 2、熟练掌握线圈的串联和并联计算。、熟练掌握线圈的串联和并联计算。 1、同名端、同名端 i1 L1 L2 + _ u1 + _ u2 i2 M 用小圆点用小圆点“”或或“”号表示号表示。 注意注意：线圈的同名端必须两两确定。线圈的同名端必须两两确定。 互感线圈的同名端判断互感线圈的同名端判断 1 = L1 i1 + M i2 2 = + M i1 + L2 i2

22、 i1 L1 L2 + _ u1 + _ u2 i2 M 21 +u11+u21 i1 11 N1 N2 i2 同名端判断练习：同名端判断练习： 两端口两端口 电路元件电路元件 耦合电感耦合电感 * 2、耦合电感的串联、耦合电感的串联 t i LRi t i MLLiRRu d d d d )2()( 2121 (1) 反向串联反向串联 i * * u2 + M R1 R2 L1 L2 u1 + u + i R L u + )2()( 2121 MLLjRRZ (2) 同向串联同向串联 i * * u2 + M R1 R2 L1 L2 u1 + u + i R L u + t i LRi t

23、i MLLiRRu d d d d )2()( 2121 )2()( 2121 MLLjRRZ 4、耦合电感的并联、耦合电感的并联 异侧并联异侧并联 jL1jL2 R1R2 _ U jM 1 I 2 I 3 I 0 0 jL1jL2 R1R2 _ U jM 1 I 2 I 3 I 0 0 Z _ U 3 I 同侧并联同侧并联 互感线圈的并联的去耦电路互感线圈的并联的去耦电路 异侧并联异侧并联 jL1jL2 R1R2 _ U jM 1 I 2 I 3 I 0 0 jL1jL2 R1R2 _ U jM 1 I 2 I 3 I 0 0 同侧并联同侧并联 + R1 R2 1 I 2 I 3 I j L

24、a j Lb j Lc U Lc = M La =L1 M Lb = L2 M Lc = M La =L1 M Lb = L2 M 例例10-4 ：图示电路中，正弦电压的图示电路中，正弦电压的U=50V，R1=3 ， L1=7.5 , R2=5 ， L2=12.5 , M=8 。求支路。求支路 1、2吸收的复功率。吸收的复功率。 * + R1 R2 1 I 2 I 3 I j L1 j L2 j M U + R1 R2 1 I 2 I 3 I j La j Lb j Lc U 同侧并联同侧并联 )7 .9335.34( )74.18897.111( 1 .10199.1 3 .5939.4 )

25、/( 8 5 .45 5 .03 050 22 11 2 21 2 1 213 3 22 11 jIUS jIUS I I ZZ Z I ZZZUI jMjZ jLjRZ jLjRZ U b a 令令 8 5 . 4 5 . 0 5 3 50 2 1 c b a L L L R R VU Z1 Z2 Z + R1 R2 1 I 2 I 3 I j La j Lb j Lc U 第十二章三相电路第十二章三相电路 要点：要点： 1、掌握对称三相电路一相计算法；、掌握对称三相电路一相计算法； 2、掌握不对称三相电路的电路特性分析；、掌握不对称三相电路的电路特性分析； 3、掌握三相电功率的测量方法。、

26、掌握三相电功率的测量方法。 2、对称三相电路的计算、对称三相电路的计算 _ AU _ BU _ CU AI BI CI A B C N A/ B/ C/ Z1 Z1 Z1 Z Z Z N/ ZN NI + ANU AI A N N/ A/ Z Zl (2) (2) 将所有三相电源、负载都化为等值将所有三相电源、负载都化为等值Y YY Y接电路；接电路； (1)(1)对于对称三相电路可转化为一相电路来计算；对于对称三相电路可转化为一相电路来计算； 举例举例1：312 12-1 解：解： NA U + A + B N + C BN U CN U Zl Zl Zl Z Z Z + NA U A I

27、A N n a Z Zl _ AU _ BU _ CU AI BI CI A B C N A/ B/ C/ Z1 Z1 Z1 Z Z Z N/ ZN NI 解：设解：设 举例举例1：312 12-1 + NA U A I A N N/ A/ Z Zl 380 0220 0 3 AUV 1 1.17426.98 A A U IA ZZ 217.9 0.275AAZUZ IV 负载端的相电压：负载端的相电压： 2 1.174146.98 1.17493.02 BA CA IUA IUA 根据对称性写出：根据对称性写出： 根据对称性写出：根据对称性写出： 330377.41 30A BA NUUV

28、负载端的线电压：负载端的线电压： 2 377.4190 377.41 150 B CA B C AA B UUV UUV 30o Z U A I 27o B I C I A BU B CU C AU 解：设解：设 举例举例2：312 12-2 + NA U A I A N N/ A/ Z/3 Zl 380 0220 0 3 AUV 1 30.0865.78 /3 A A U IA ZZ 2 30.08185.78 30.08 54.22 BA CA IUA IUA 根据对称性写出：根据对称性写出： 根据对称性写出：根据对称性写出： 利用三角形连接的线电流与相电流之间的关利用三角形连接的线电流与

29、相电流之间的关 系，可求得原三角形负载中的相电流系，可求得原三角形负载中的相电流 2 17.37155.78 17.37 84.22 B CA B C AA B IIV IIV 1 3017.3735.78 3 A BAIIA 例例1：照明系统故障分析：照明系统故障分析 在上图中，试分析下列情况在上图中，试分析下列情况 1） A相相短路短路: 中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压； 中性线断开时，求各相负载电压。中性线断开时，求各相负载电压。 2） A相相断路断路: 中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压； 中性线断开时，求各相负载电压。中性线断开时，

30、求各相负载电压。 N + + + B I C I A I N I A U B U C U N RA RB RC A C B 解解: 1） A相短路相短路 （1） 中性线未断中性线未断 C 分析结论分析结论: 此时此时A相短路电流很大，将相短路电流很大，将A相熔断丝熔断，而相熔断丝熔断，而 B相和相和C相未受影响，其相电压仍为相未受影响，其相电压仍为220V, 正常正常 工作。工作。 此情况下，此情况下，B相和相和C相的电灯组均承受相的电灯组均承受380V电压，电压， 远超其额定电压远超其额定电压220V ，这是不允许的。，这是不允许的。 （2） A相短路相短路, 中性线断开时中性线断开时, 此

31、时负载中性点此时负载中性点 V380 V380 0 AC BAB A C UU UU U C + + A U B U C U 2） A相断路相断路 （2） 中性线断开中性线断开 B、C相灯仍承受相灯仍承受220V 相电压相电压, 正常工作。正常工作。 （1） 中性线未断中性线未断 变为单一回路，变为单一回路，如图如图(b) 所示所示, 由图可求得由图可求得 A7 .12 0210 380 CB BC RR U I V127107 .12 BB IR U V254207 .12 CC IR U I B C + + RA RC RB RB RC 阻抗值越大，分压越大。阻抗值越大，分压越大。 3 3

32、、 对称三相电路的平均功率对称三相电路的平均功率P P IUIUP llll cos3cos 3 1 3 IUIUQ llpp sin3sin3 llpp IUIUQPS33 22 4、三相功率的测量、三相功率的测量 三三 相相 负负 载载 W1A B C * * * * W2 * 三三 相相 负负 载载 W W W A B C N * * * * * 第十四章线性动态电路的复频域分析第十四章线性动态电路的复频域分析 要点：要点： 、掌握拉普拉斯变换、反变换、基本性质；、掌握拉普拉斯变换、反变换、基本性质； 2、能够画出时变电路的运算电路并进行计算。、能够画出时变电路的运算电路并进行计算。 画

33、运算电路画运算电路 运算电路运算电路 如如 L 、C 有初值时，初值应考虑为附加电源有初值时，初值应考虑为附加电源 R R R RL L L L C C i 1 1 i 2 2 EeEe( (t t) ) 时域电路时域电路 0)0( 0)0( Lc iu 物理量用象函数表示物理量用象函数表示 元件用运算形式表示元件用运算形式表示 R R R RL L SLSL 1/SC1/SC I1(S) E/SE/S I 2 2( (S) S) 时域电路时域电路 55 1F1F 2020 1010 1010 0.5H0.5H 50V50V + - uC + - iL t=0时打开开关时打开开关 uc(0-)=25V iL(0-)=5A t 0 运算电路运算电路 2020 0.5s0.5s - + + - 1/s 25/s 2.5V 5 IL(s) UC(s) 例例 给出图示电路的运算电路模型给出图示电路的运算电路模型 注