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1、Page 1 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology 电网络分析选论共40学时前20学时：孙海峰 haif_后20学时：刘 欣 办公地点：实验楼203 电话：2179Page 2 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology 本课程学习方法本课程学习方法本课程是研究生的一门技术基础课，是在掌握了本科电路理论课程的基础上开设的。其目的是开拓视野，扩展知识面，为专业课的进行以及今后的研究工作奠定扎实基础
2、。1. 课程时数：40学时2. 考试方式：（1）论文(课堂PPT讲解)；（2）小论文+笔试3. 授课方法：讲授与自学自学相合Page 3 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology 本课程主要参考资料本课程主要参考资料1 B. Peikari,Fundamentals of Network Analysis and Synthesis.1974.2 邱关源编著. 网络理论分析. 北京：科学出版社，1982.3 肖达川编著. 电路分析. 北京：科学出版社，1984.4 邱关源编著. 电网络理论. 北
3、京：科学出版社，1988.5 电网络分析选论习题 华北电力大学校内教材 参考书参考书 参考文献参考文献IEEE/IEE及其它国内外期刊的相关学术论文Page 4 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology 本课程主要内容本课程主要内容 元件新体系元件新体系 元件的互联规律性元件的互联规律性 多口网络多口网络 网络的代数方程网络的代数方程 动态电路的时域分析动态电路的时域分析 网络的灵敏度分析网络的灵敏度分析Chapter 1Chapter 1Chapter 3Chapter 3Chapter 4C
4、hapter 4Chapter 5Chapter 5Chapter 7Chapter 7Page 5 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology 第一章 网络理论基础Page 6 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology 1.1 1.1 网络网络及其元件的基本概念及其元件的基本概念 1.2 1.2 基本代数元件基本代数元件 1.3 1.3 高阶代数元件高阶代数元件 1.4 1.4 动态元件动态元件
5、1.5 1.5 分布参数元件分布参数元件 1.6 1.6 非线性元件非线性元件的小信号的小信号模型模型 1.7 1.7 器件造型器件造型 1.8 1.8 图论的基本知识图论的基本知识 1.9 1.9 图的矩阵表示及其性质图的矩阵表示及其性质 1.10 1.10 网络的互联规律性网络的互联规律性 1.11 1.11 网络及元件的基本性质网络及元件的基本性质本章主要内容本章主要内容Page 7 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology 1-1 1-1 网络及其元件的基本概念网络及其元件的基本概念 实
6、际电路与电路模型实际电路与电路模型 器件与元件器件与元件 网络的基本表征量网络的基本表征量 多口元件和多端元件多口元件和多端元件 容许信号偶和赋定关系容许信号偶和赋定关系 网络及其元件的分类依据网络及其元件的分类依据 集中性集中性与分布性与分布性时时变性与时不变性变性与时不变性 线性线性与非线性与非线性 Page 8 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology 1. 1. 实际电路与电路模型实际电路与电路模型电网络理论是建立在电路模型基础之上的一门科学，它所研究的直接对象并不是实际电路，而是实际电
7、路的模型。 实际电路：为了某种目的，把电器件按照一定的方式连接起来构成的整体。 电路模型：实际电路的科学抽象，由理想化的网络元件连接而成的整体。 1-1 实 际 电 路电 路 模 型Page 9 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology 2. 2. 器件与元件器件与元件 器件( Device )：客观存在的物理实体，是实际电路的组成单元。 元件(Element)：理想化的模型,其端子上的物理量服从一定的数学规律,是网络的基本构造单元。 1-1 Page 10 / 60电工新技术研究所Resear
8、ch Centre of Electrical Engineering & New Technology 3. 3. 网络的基本表征量网络的基本表征量基本表征量分为三类： 基本变量： 基本复合量： 高阶基本变量：注：基本变量和高阶基本变量又可统一成 和 两种变量 ，其中和为任意整数。电压 、电流 、电荷 和磁链功率 和能量 和 1-1 Page 11 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology 基本表征量之间存在着与网络元件无关的下述普遍关系：3. 3. 网络的基本表征量网络的基本表征量 1-1
9、Page 12 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology 4. 4. 多口元件和多端元件多口元件和多端元件端口(Port)当流入一个端子(Terminal)的电流恒等于流出另一个端子的电流 时,这一对端子称为一个端口。多口元件如果多端元件的端子数为偶数,并且两两能组成端口,则称该多端元件为多口元件。注：多端元件和多口元件可以互换n口元件的端口电压、电流列向量 1-1 Page 13 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & N
10、ew Technology 5. 5. 容许信号偶和赋定关系容许信号偶和赋定关系（1）容许信号偶(Admissible Signal Pair)可能存在于（多口）元件端口的电压、电流向量随时间的变化或 波形称为容许的电压电流偶,简称容许信号偶,记作 例如，3电阻的伏安关系为容许信号偶（2）赋定关系（Constitutive Relation)元件所有的容许信号偶的集合,称为该元件的赋定关系。3, 2不是容许信号偶 1-1 Page 14 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology 对赋定关系的说明
11、 完全表征了该元件的端口电气性能 区分不同类型元件的基本依据 可以用方程、曲线或者一种规定的算法表示 全局赋定关系与局部赋定关系5. 5. 容许信号偶和赋定关系容许信号偶和赋定关系 1-1 Page 15 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology 6. 6. 网络及其元件的分类依据网络及其元件的分类依据(1) (1) 集中性与分布性集中性与分布性 分布元件(Distributed Element) 集中元件(Lumped Element)在任何时刻,元件任意两个端子之间的电压都是确定的量。 集中
12、元件可用仅含有有限个对端口变量和有限个附加的内部变量的同一时刻瞬时值的代数、常微分和积分运算的方程来描述。 1-1 Page 16 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology (2) (2) 时变性与时时变性与时不变性（不变性（Time-varying and Time-varying and Time-invariantTime-invariant） 如果对于元件的任一容许信号偶 和任一实数T, 也是该元件的容许信号偶,则该元件是时不变的,否则称为时变的。注： 时变元件的赋定关系中显含有时间变量
13、t 时不变元件的赋定关系中不显含时间变量tu uR R( (t t) ) i i 电气参数为常量的线性元件是时不变的。 u u1010i i 6. 6. 网络及其元件的分类依据网络及其元件的分类依据 1-1 Page 17 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology (3) (3) 线性与线性与非线性（非线性（Linear and Linear and NonlinearNonlinear）对于元件的任意两组容许信号偶 注：线性特性包含了齐次性和叠加性两种性质及任意两个实常数和,如果6. 6. 网
14、络及其元件的分类依据网络及其元件的分类依据 1-1 也是该元件的容许信号偶,则称该元件是线性的,否则是非线性的。Page 18 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology 1-2 1-2 基本代数二端元件基本代数二端元件 电阻元件电阻元件 电容元件电容元件 电感元件电感元件 忆阻元件忆阻元件 独立电源独立电源Page 19 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology 忆阻元件忆阻元件 1-2 一、一、
15、基本基本代数代数二端元件二端元件Page 20 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology 控元件:一般性分类元件既不是控的,也不是控的 () 可表示为的单值函数 控元件：() 可表示为的单值函数 单调元件：元件既是控的,又是控的多值元件：代数关系:一般性定义动态无关一对基本变量 (,) (u,i), (u,q), (i,), (q,) 1-2 一、一、基本基本代数代数二端元件二端元件Page 21 / 60电工新技术研究所Research Centre of Electrical Engineering & New Technology 二、电阻元件二、电阻元件(Resistor) (Resistor) 定义： 赋定关
