电路分析基础(总复习).ppt
《电路分析基础(总复习).ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电路分析基础(总复习).ppt(78页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、电路分析基础总复习,KCL和KVL的应用 电流和电压的参考方向 欧姆定律 KCL和KVL,复习重点:,电流的参考方向是任意指定的,一般用箭头在电路图中标出,也可以用双下标表示;如iab表示电流的参考方向是由a到b。电压的参考极性为假设的电压“+”极和“-”极。,若选取电流i的参考方向从电压u的“+”极经过元件A本身流向“-”极,则称电压u与电流i对该元件取关联参考方向。否则,称u与i对A是非关联的。,例 如图所示部分电路,求电流i和18 电阻消耗的功率。,解:在b点列KCL有 i1 = i + 12, 在c点列KCL有 i2 = i1 + 6 = i + 18 , 在回路abc中,由KVL和O
2、L有 18i + 12i1 +6i2 = 0 即 18 i + 12(i + 12) +6(i + 18 ) = 0 解得 i = -7(A) ,PR = i218 = 882(W),p(t) = - u(t) i(t),对于图(b) ,由于对N而言u和i非关联,则N消耗的功率为,p(t) = u(t) i(t),如图(a)所示电路N的u和i取关联方向, 故电路消耗的功率为,功率与电压u、电流i的关系,2. 吸收功率和产生功率,利用前面两式计算电路N消耗的功率时, 若p0,则表示电路N确实消耗(吸收)功率; 若p0,则表示电路N吸收的功率为负值,实质上它将产生(提供或发出)功率。,当电路N的u
3、和i非关联(如图b) ,则N产生功率的公式为,由此容易得出,当电路N的u和i关联(如图a),N产生功率的公式为,p(t) = - u(t) i(t),p(t) = u(t) i(t),功率的计算,例1 如图电路,已知i2 =1A,试求电流i1、电压u、电阻R和两电源产生的功率。,解:由KCL i1 = iS i2 = 1A 故电压 u = 3 i1 + uS = 3+5 = 8(V) 电阻 R = u / i2 = 8/1 = 8 iS产生的功率 P1 = u iS = 82 = 16 (W) uS产生的功率 P2 = - u i1 = - 51 = - 5 (W),可见,独立电源可能产生功率
4、,也可能吸收功率。 把图中电源作变化,如何?,Rii(i =,)称为回路i的自电阻=第i个网孔所有电阻之和,恒取正;,Rij称为网孔i与网孔j的互电阻=网孔i与网孔j共有支路上所有公共电阻的代数和;若流过公共电阻上的两网孔电流方向相同,则前取“+”号;方向相反,取“-”号。,(US)i 称为网孔i的等效电压源=网孔i中所有电压源电压升的代数和。即,当网孔电流从电压源的“ + ”端流出时,该电压源前取“ + ” 号;否则取“ - ”。,由电路直接列写网孔方程的规律总结,3. 网孔方程和节点方程,(2)以网孔电流的方向为回路的巡行方向,按照前面的规律列出各网孔电流方程。 自电阻始终取正值,互电阻前
5、的符号由通过互电阻上的两个回路电流的流向而定,两个回路电流的流向相同,取正;否则取负。等效电压源是电压源电压升的代数和,注意电压源前的符号。 (3)联立求解,解出各网孔电流。 (4)根据网孔电流再求其它待求量。,(1)选定一组(b-n+1)个独立回路(网孔),并标出各回路电流的参考方向。,回路(网孔)法步骤归纳如下:,例1 如图电路,求6V电压源产生功率。,受控源的处理方法,解 :设网孔电流,列方程,补方程:,解得:,例2 如图电路,用网孔法求电压u。,解 : 本例中含受控源(VCCS),处理方法是:先将受控源看成独立电源。这样,该电路就有两个电流源,并且流经其上的网孔电流均只有一个;故该电流
6、源所在网孔电流已知,就不必再列它们的网孔方程了。如图中所标网孔电流,可知: i1= 0.1u, i3 = 4 对网孔2列方程为 26i2 2 i1 20i3 = 12 上述一些方程中会出现受控源的控制变量u,用网孔电流表示该控制变量,有 u = 20(i3 i2 ) 解得 i2 = 3.6 (A),u = 8 (V) 。,小结:对受控源首先将它看成独立电源;列方程后,再补一个方程将控制量用回路电流表示。,由电路直接列写节点方程的规律总结,Gii(i =1,2,3)称为节点i的自电导=与节点i相连的所有支路的电导之和,恒取“+” ;,Gij称为节点i与节点j的互电导=节点i与节点j之间共有支路电
7、导之和;恒取“-”。,(IS)i 称为节点i的等效电流源=流入节点i的所有电流源电流的代数和。即,电流源电流流入该节点时取 “ + ” ;流出时取“ - ”。,(2)按照规律列出节点电压方程。 自电导恒取正值,互电导恒为负。 (3)联立求解,解出各节点电压。 (4)根据节点电压再求其它待求量。,(1)指定电路中某一节点为参考点,并标出各独立节点的电压。,节点法步骤归纳如下:,例 如图(a)电路,用节点法求电流i1和i2。,小结:对受控源首先将它看成独立电源;列方程后,对每个受控源再补一个方程将其控制量用节点电压表示。,设独立节点电压为ua和ub,则可列出节点方程组为: (1+1) ua ub=
8、 9 + 1 + 2 i1 (1+ 0.5) ub ua= 2 i1 再将控制量用节点电压表示,即 i1 = 9 ua/1 解得: ua = 8V, ub = 4V, i1 = 1A i2 = ub /2 = 2(A),解 : 本例中含受控源(CCCS),处理方法是:先将受控源看成独立电源。将有伴电压源转换为电流源与电阻的并联形式,如图(b)所示。,受控源的处理方法,若N中除电阻外,还包括受控源,常用端口加电源的办法(称为外施电源法)来求等效电阻:加电压源u,求电流i;或加电流源i,求电压u(注意:必须设其端口电压u与电流 i为关联参考方向),则定义电路N的等效电阻为,4. 单口网络等效电阻的
9、求解,例 求图示电路ab端的等效电阻Rab。,解 端口外施电流源i求端口的伏安特性。,在c点,根据KCL,有 i2 = i1 - i1 由于 i = i1 ,故 i2 = (1- )i 由KVL,有 u = R1i1 + R2i2 = R1i + R2(1- )i = R1 +R2(1- ) i 故 Rab = u/i = R1 +R2(1- ),练习P127页 4-6,对于具有唯一解的线性电路,多个激励源共同作用时引起的响应(电路中各处的电流、电压)等于各个激励源单独作用时(其它激励源的值置零)所引起的响应之和。,5. 叠加原理的应用,2、说明:,u = u + u”,求6电阻上的电压u,先
10、对电路(a),利用节点法列方程得,解得 u = 10(V),再对电路(a)利用网孔法列方程得,解得: i1= 8/3 (A),当电压源单独作用时,电流源置零,既电流源开路,如图(b)。,当电流源单独作用时,电压源置零,即电压源短路,如图(c) 。,可见,u = u + u”=10(V),使用叠加原理求u,由分压公式得 u = 12(V),可得 u” = -2(V),(1)叠加定理仅适用于线性电路求解电压和电流响应,而不能用来计算功率。 (2)当一独立源单独作用时,其它独立源的值都应等于零;(即,其它独立电压源短路,独立电流源开路),而电路的结构和所有电阻和受控源均应保留。注意:受控源保留。,使
11、用叠加定理时应注意:,例:电路如图所示,求电流 i ,电压 u。,解:运用叠加定理,i=(10 2i)/(2+1) u = 1i+2i = 3i i = 2A u = 3i= 6V,2i”+1(5 + i” ) + 2i” = 0 i” = -1A u” = -2i” = 2V,i = i + i” = 2+(-1)= 1A u = u + u” = 6 + 2 = 8V,先将负载支路(或外接电路)断开,设出开路电压uOC的参考方向,如图所示。注意与戴维南等效电路相对应。 然后计算该电路的开路电压uOC ,其计算方法视具体电路而定,前面介绍的方法都可使用。,开路电压uOC求解:,6. 最大功率
12、传输(本质为戴维南定理的应用),例. 已知电路如图,求i,Uab = 33 + 9 = 18 V , Rab = 3 ,戴维南等效电路,i = 18/(3+6)= 2A,例. 已知电路如图,求i,Uab = 44+324/(3+ 6) = 24 V , Rab = 4+(6/3)=6 ,戴维南等效电路,i = (24-8)/(2+6)= 8A,短路电流iSC求解:,先将负载支路(或外接电路)短路,设出短路电流iSC的参考方向,如图所示。注意与诺顿等效电路相对应。 然后利用前面所学过的方法计算短路电流即可。 戴维男电路与诺顿电路互为等效电路.(注意电流源与电压源的方向):,uOC = R0 iS
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电路 分析 基础 复习
链接地址:https://www.31doc.com/p-9198349.html