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时间:2018-08-01
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1、电路分析基础学习指导一、主要内容提要1.RLC元件的VCR元件符号VCR表达式阻抗导纳瞬时直流正弦稳态v=iRV=IRR短路jωL开路jωC注:⑴VCR采用非关联方向时,表达式要加“–”。⑵三种元件电流与电压相位关系—电阻:vi同向;电感:i滞后v90°;电容:i超前v90°。2.电源与受控电源⑴电压源与受控电压源说明:理想电压源的电流由外电路确定。而实际电源的模型中R0为内阻,表示耗能,越小效果越好。233.电流源与受控电流源:说明:理想电流源的电压由外电路确定。而实际电源的模型中R0为内阻,表示耗能,越大效果越好。其中。注:对受控源的处理,与独立源基本相同。不同的是受控源的电流、电压会随
2、控制量(电流或电压)变化而变化,而且在叠加定理与戴维南的分析中,受控源与独立源不相同。4.耦合电感与变压器的VCRi1**L1L2+_u1+_u2i2M⑴耦合电感的VCR**L1L2+_u1+_u2i2Mi1注意:①VCR中自感与互感电压极性判断方法(课件)。②耦合系数K=1为全耦合。⑵理想变压器的VCR23n为变压器唯一参数——匝数比。5.双口的VCR注:求各参数方程中的参数原则是“加自变量求因变量”,列写端口VCR整理成对应得参数方程形式可得对应参数。但计算[A]参数例外。5.KCL、KVL定律形式定律瞬时直流正弦稳态KCLKVL23RLC注:对于正弦稳态,取有效值时,;例1图中I=?I
3、≠IC+IR+IL,例2图中已知v2=10√2cos(50t+30°)(V),v3=8√2sin50t(V)不能取V1=V2+V36.等效电路两电路等效指的是两电路VCR等效.用一电路去等效另一个电路后对外电路无影响.用电路等效规律解题,是分析电路方法之一,有时可取得事半功倍的效果.下面列举常用等效电路.⑴电阻(阻抗)串联及分压公式(适用于正弦稳态):⑵电阻并联及分流公式:两电阻分流公式23⑶电压源与电流源的等效互换注:互换后电流源与电压源之极性与方向之关系。(方向非关联,即“→”由电压源“–”指向“+”)⑷含源(独立源)单口的等效——戴维南、诺顿定理以直流为例子,正弦稳态也同样适用。①VO
4、C—a、b端开路电压②ISC—a、b短路电流注意VOC、ISC方向。③R0求法:aN内无受控源时,令独立源为零,用电阻串并联等等效方法求得。bN内有受控源时,有两种方法。a)开路——短路法b)加电源法,首先令N内独立源为零,得到N0,然后在端口加电源(电压源或电流源),计算端口VCR而得到。相当于求N0输入电阻。说明:①如N内无独立源,则该单口可等效为一个电阻。②如要求某含源单口的VCR,则可以利用戴维南电路容易求。23⑸耦合电感等效电路(6)变压器等效电路①空芯变压器——可以按耦合电感处理。②理想变压器ZL'与同名端无关。③全耦合变压器(K=1)a可按耦合电感来处理。b7.动态直流一阶三要
5、素法以f(t)表示要求电路某一支路的电流或电压,则②终值f(¥)三要素:③时间常数t=RC或①初始值f(0+)f(t)=f(∞)+[f(0+)–f(∞)]e–t/τ⑴f(∞):根据换路后的稳态等效电路(开路电容短路电感)。⑵f(0+):根据换路后瞬间(t=0+)等效电路求。作t=0+等效图方法如下:①求换路前瞬间(t=0–)的iL(0–)或vC(0–)。根据换路定则有iL(0+)=iL(0–);vC(0+)=vC23(0–)。②按如下原则作出t=0+等效电路在0+等效图中:电容元件用uc(0+)电压源代替,如uc(0+)=0,则将C短路。电感元件用iL(0+)电流源代替,如iL(0+)=0,
6、将L开路。激励源取t=0+时vs(0+)③求τ:t=RC或,其中R0——为从L或C两端看进去的戴维南等效内阻。注:对于直流二阶电路,只要了解过阻尼、欠阻尼、临界阻尼、无阻尼的条件及响应之特点形式即可。8.功率⑴直流电阻电路功率计算。注:①A可以使电阻、独立电源、受控电源。②根据计算结果,如果P〉0,表示A吸收功率。如果P〈0,表示A产生功率。③对于电阻,总有。④任意闭合回路,功率守恒。⑤最大功率传递:先将单口用戴维南等效电等效。当取RL=R0时,可获得最大功率⑵正弦稳态功率①平均功率P:(W)注A)如果N只由R、L、元件构成,则当:θz=0,N为纯电阻网络,P=VI,总耗能;θz=±90°,
7、N为纯电感或纯电容,P=0;θz>0,N为感性,θz<0,N为容性,这两种情况p(t)=vi在一周期内可以出现负值,表明N23与电源之间存在能量交换。但总有P>0,因总有电阻存在。①N内有独立源或受控源时,有可能使θz>0,P<0,表明N向外提供能量。③视在功率S=VI(VA),用来表示设备容量。④无功功率Q=VIsinθz=∑QK(Var).如N为纯电阻,θz=0,Q=0;N为纯电感,θz=90°,QL=V
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