《电路复习要点》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电路复习要点（116页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电路复习要点一、填空（一、填空（20%20%，每空，每空1 1分）分）l考试题型考试题型二、选择（二、选择（30%,30%,共共1010题）题）三、计算（三、计算（50%,50%,共共6 6题）题）第第1 1章章 电路模型和电路定律电路模型和电路定律基尔霍夫定律的应用和功率的判断基尔霍夫定律的应用和功率的判断(1) 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。(2) 参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注 (包包括方向和括方向和符号符号），在计算过程中不得任意改变。），在计算过程中不得任意改变。l考点考点10V+-1
2、A-10VI =?10 I111.求图示电路中求图示电路中I的值的值2.求图示电路中受控源发出的功率求图示电路中受控源发出的功率P3.R1和和R2为两个串联电阻，已知为两个串联电阻，已知R1=4R2，若，若R1上消耗的上消耗的功率为功率为1W，求，求R2上消耗的功率上消耗的功率 电路吸收或发出功率的判断电路吸收或发出功率的判断1)根据该元件根据该元件u, i参考方向参考方向是否是否关联关联,列列P算式算式,P表表示元件吸收的功率示元件吸收的功率p = ui (非非关联关联)p = -ui (非非关联关联)P0 吸收正功率吸收正功率 (实际吸收实际吸收)P0iL+uLR令令 = L/R , ,
3、称为一阶称为一阶RL电路时间常数电路时间常数小结小结4.4.一阶电路的零输入响应和初始值成正比，称为零输入线性。一阶电路的零输入响应和初始值成正比，称为零输入线性。1.1.一阶电路的零输入响应是由储能元件的初值引起的一阶电路的零输入响应是由储能元件的初值引起的 响应响应, , 都是由初始值衰减为零的指数衰减函数。都是由初始值衰减为零的指数衰减函数。2. 2. 衰减快慢取决于时间常数衰减快慢取决于时间常数 RC电路电路 = RC , RL电路电路 = L/R R为与动态元件相连的一端口电路的等效电阻。为与动态元件相连的一端口电路的等效电阻。3. 3. 同一电路中所有响应具有相同的时间常数。同一电
4、路中所有响应具有相同的时间常数。iL(0+)= iL(0)uC (0+) = uC (0)RC电路电路RL电路电路动态元件初始能量为零，由动态元件初始能量为零，由t 0电路电路中中外加输入激励作用所产生的响应。外加输入激励作用所产生的响应。iK(t=0)US+uRC+uCRuC (0)=01. 1. RC电路的零状态响应电路的零状态响应零状态响应零状态响应2. 2. RL电路的零状态响应电路的零状态响应iLK(t=0)US+uRL+uLR电路的初始状态不为零，同时又电路的初始状态不为零，同时又有外加激励源作用时电路中产生有外加激励源作用时电路中产生的响应。的响应。全响应全响应全响应的两种分解方
5、式全响应的两种分解方式uC-USU0暂态解暂态解uCUS稳态解稳态解U0uc全解全解tuc0全响应全响应 = 强制分量强制分量(稳态解稳态解)+自由分量自由分量(暂态解暂态解)（1） 着眼于电路的两种工作状态着眼于电路的两种工作状态物理概念清晰物理概念清晰iK(t=0)US+uRC+uCRuC (0)=U0iK(t=0)US+uRC+ uCR=uC (0)=0+uC (0)=U0C+ uCiK(t=0)+uRR全响应全响应= 零状态响应零状态响应 + 零输入响应零输入响应零状态响应零状态响应零输入响应零输入响应(2).(2). 着眼于因果关系着眼于因果关系便于叠加计算便于叠加计算零状态响应零状
6、态响应零输入响应零输入响应tuc0US零状态响应零状态响应全响应全响应零输入响应零输入响应U0三要素法分析一阶电路三要素法分析一阶电路一阶电路的数学模型是一阶微分方程：一阶电路的数学模型是一阶微分方程：令令 t = 0+其解答一般形式为：其解答一般形式为：分析一阶电路问题转为求解电路的三个要素的问题分析一阶电路问题转为求解电路的三个要素的问题用用0+等效电路求解等效电路求解用用t 的的稳态电路求解电路求解 RC电路电路 = RC , RL电路电路 = L/R解解tuc2(V)0.66701A2 例例11 3F+-uC已知：已知：t=0时合开关，求换路后的时合开关，求换路后的uC(t) 。例例2
7、t=0时时 , ,开关开关K打开，求打开，求t0t0后后iL、uL的变化规律的变化规律 。解解先化简电路，有：先化简电路，有：iLK+uL2HR80 10A200 300 iL+uL2H10AReqt0练习练习1t=0时时 , ,开关开关K打开，求打开，求t0t0后的后的iL解解iLK(t=0)+24V0.6H4 +uL8 应用三要素公式应用三要素公式:iL三要素为三要素为:练习练习2t=0时时 , ,开关开关K闭合，求闭合，求t0t0后的后的iC、uC及电流源两端及电流源两端的电压。的电压。解解+10V1A1 +uC1 +u1 uc三要素为：三要素为：应用三要素公式应用三要素公式:RC微分微
8、分电路的构成路的构成:RC串联电路串联电路,输出为输出为uR(t);电路时间常数电路时间常数 T/2.（大与（大与5倍以上）倍以上）us（t）线线性性Usuc（t）0T/2T 3T/2 2T 5T/2tuR(t)二阶电路的二阶电路的零输入响应的三种情况零输入响应的三种情况过阻尼过阻尼临界阻尼临界阻尼欠阻尼欠阻尼特征根为一对共轭复根特征根为一对共轭复根t=0时时 uc=U0uc零点：零点： t = - ，2 - . n - t - 2 - 2 0U0uc第第8 8章章 相量法相量法 2. 2. 正弦量的相量表示正弦量的相量表示3. 3. 利用利用相量图计算相量图计算l 考点：考点：1. 1. 正
9、弦量的三要素、相位差；正弦量的三要素、相位差；1 1、已已知知正正弦弦交交流流电电路路中中，某某元元件件的的电电流流和和电电压压分分别别为为i=5cos314t Ai=5cos314t A，u=-50sin314t Vu=-50sin314t V，参考方向关联，该元件为，参考方向关联，该元件为 元件，元件的阻抗元件，元件的阻抗Z=Z= 。2 2、某一正弦交流电流的解析式为、某一正弦交流电流的解析式为i=5sini=5sin（100t100t6060）A A，则该正弦电流的有效值则该正弦电流的有效值I=I= A A，频率为，频率为f=f= HZHZ，初相，初相= 。3 3、电流相量、电流相量 =
10、5-j5 A=5-j5 A，若频率为，若频率为50Hz,50Hz,则此电流的瞬时表达式则此电流的瞬时表达式为为 。4 4、正弦交流电路如图所示，安培表正弦交流电路如图所示，安培表A A1 1、A A2 2的读数分别为的读数分别为13A13A和和5A5A，则安培表，则安培表A A3 3的读数是（的读数是（ ）。）。 (1)(1)幅值幅值 (amplitude) ( (振幅、振幅、 最大值最大值) )Im(2) (2) 角频率角频率(angular frequency) 正弦量的三要素正弦量的三要素(3) (3) 初相位初相位(initial phase angle) 单位：单位： rad/s ，
11、弧度弧度 / 秒秒i(t)=Imcos( t+ )同频率正弦量的相位差同频率正弦量的相位差 (phase difference)。设设 u(t)=Umcos( t+ u), i(t)=Imcos( t+ i)则则 相位差相位差 ： = ( t+ u)- - ( t+ i)= u- - i 0， u超前超前i 角，或角，或i 落后落后u 角角(u 比比i先到达最大值先到达最大值) )； 0， i 超前超前 u 角角，或或u 滞后滞后 i 角角,i 比比 u 先到达最大值。先到达最大值。等于初相位之差等于初相位之差规定：规定： | | (180)。l 正弦电流、电压的有效值正弦电流、电压的有效值相
12、量的模表示正弦量的有效值相量的模表示正弦量的有效值相量的幅角表示正弦量的初相位相量的幅角表示正弦量的初相位同样可以建立正弦电压与相量的对应关系：同样可以建立正弦电压与相量的对应关系：相量及其所代表的正弦量之间是对应关系，不是相等关系相量及其所代表的正弦量之间是对应关系，不是相等关系称称 为正弦量为正弦量 i(t) 对应的相量。对应的相量。 正弦量的相量表示法正弦量的相量表示法在复平面上用向量表示相量的图在复平面上用向量表示相量的图l 相量图相量图 q q旋转因子：旋转因子：ReIm0乘乘+j后比原复数后比原复数超前超前/2/2乘乘j后比原复数后比原复数滞后滞后/2/2乘乘-1后与原复数后与原复
13、数反方向反方向相量模型相量模型R+- -相量关系：相量关系： u= I 电压和电流同相位电压和电流同相位相量图：相量图：j L+- -+- - u= i +90电压超前电流电压超前电流900 u= i -90电压滞后电流电压滞后电流900基尔霍夫定律的相量形式基尔霍夫定律的相量形式电路的相量模型电路的相量模型电路中各支路电压、电流用相量表示电路中各支路电压、电流用相量表示电阻、电容、电感用阻抗或导纳表示。电阻、电容、电感用阻抗或导纳表示。例例+_15 u4H0.02Fi解解相量模型相量模型j20 - -j10 +_15 第第9 9章章 正弦稳态正弦稳态电路的电路的分析分析 2. 2. 计算计算
14、5 5：正弦稳态电路的分析；（：正弦稳态电路的分析；（8 8分）分）3. 3. 正弦稳态电路的功率分析；正弦稳态电路的功率分析；l 考点：考点：1. 1. 阻抗和导纳；阻抗和导纳；图示电路中图示电路中i(t) = 10cos (2t)A，求单口网络相量模型的等效，求单口网络相量模型的等效阻抗阻抗（1j1） 求图示正弦稳态单口网络的功率因数求图示正弦稳态单口网络的功率因数0.6 阻抗阻抗正弦激励下正弦激励下Z+- -无源无源线性线性+- -单位：单位： 阻抗模阻抗模阻抗角阻抗角欧姆定律的欧姆定律的相量形式相量形式阻抗也是复常数阻抗也是复常数,但不代表正弦量但不代表正弦量,表示时上面不加点以示区别
15、表示时上面不加点以示区别Z+- -分压公式分压公式Z1+Z2Zn串联电路的阻抗串联电路的阻抗Z 复阻抗复阻抗(阻抗阻抗)；R电阻电阻(阻抗的实部阻抗的实部)；X电抗电抗(阻抗的虚部阻抗的虚部)； |Z|复阻抗的模；复阻抗的模； 阻抗角。阻抗角。阻抗三角形阻抗三角形|Z|RX R=|Z|cos X=|Z|sin 导纳导纳正弦激励下正弦激励下Y+- -无源无源线性线性+- -单位：单位：S导纳模导纳模导纳角导纳角阻抗角与导纳角等值异号阻抗角与导纳角等值异号分流公式分流公式并联电路的导纳并联电路的导纳Y1+Y2YnY+- -两个阻抗两个阻抗Z1、Z2的并联等效阻抗为：的并联等效阻抗为：例例1求图示电
16、路的等效阻抗求图示电路的等效阻抗， 105rad/s 。解解感抗和容抗为：感抗和容抗为：1mH30 100 0.1 FR1R2电路的相量图电路的相量图 做相量图最重要的是相对地确定各相量在图上的位置，做相量图最重要的是相对地确定各相量在图上的位置，串联电路做相量图一般以电流为参考相量，并联电串联电路做相量图一般以电流为参考相量，并联电路做相量图一般以电压为参考相量，路做相量图一般以电压为参考相量，方程和回路的方程和回路的KVL方程，用相量平移求和的法则，画出电路方程，用相量平移求和的法则，画出电路各电压、电流相量所组成的多边形各电压、电流相量所组成的多边形再根据节点的再根据节点的KCL 已知：
17、已知：U=115V , U1=55.4V , U2=80V , R1=32 , f=50Hz 求：求： 线圈的电阻线圈的电阻R2和电感和电感L2 。 画相量图分析画相量图分析。例例1解解R1R2L2+_+_+_q q2 2q q例例2图示电路图示电路，R1R2jXL+_+_jXC解解用相量图分析用相量图分析平均功率平均功率 (average power)P = u- - i：功功率率因因数数角角。对对无无源源网网络络，为为其其等等效效阻抗的阻抗角。阻抗的阻抗角。cos ：功率因数。功率因数。P 的单位：的单位：W（瓦）（瓦）正弦稳态电路的功率正弦稳态电路的功率有功，无功，视在功率的关系：有功，
18、无功，视在功率的关系：视在功率视在功率: : S=UI 单位：单位：VA SPQ ZRX UURUXRX+_+_+_功率三角形功率三角形阻抗三角形阻抗三角形电压三角形电压三角形有功功率有功功率: : 单位：单位：W无功功率无功功率: : 单位：单位：var最大功率传输最大功率传输ZLZi+- -负负载载有有源源网网络络等效电路等效电路(1) ZL= RL + jXL可任意改变可任意改变 负载上获得最大功率的条件是：负载上获得最大功率的条件是：ZL= Zi*RL= RiXL =- -Xi(2) 若若ZL= RL为纯电阻为纯电阻第第1010章章 含有耦合电感的电路含有耦合电感的电路l考点考点 1.
19、 1.同名端的判定同名端的判定 2. 2.互感电压的表示互感电压的表示 4. 4. 理想变压器理想变压器 3. 3.耦合电感的等效耦合电感的等效电路如图所示，写出电路如图所示，写出U1和和U2的表达式的表达式 电路如图所示，从端口电路如图所示，从端口11看进去的等效电感为（看进去的等效电感为（ ） 图示单口网络等效于一个电容，其电容的数值为（图示单口网络等效于一个电容，其电容的数值为（ ） 图示电路中电压图示电路中电压U等于（等于（ ） 3V 0.25F 确定同名端的方法：确定同名端的方法：(1) (1) 当当两两个个线线圈圈中中电电流流同同时时由由同同名名端端流流入入( (或或流流出出) )
20、时时，两两个电流产生的磁场相互增强。个电流产生的磁场相互增强。 i1122*112233* 例例(2) (2) 当当随随时时间间增增大大的的时时变变电电流流从从一一线线圈圈的的一一端端流流入入时时，将将会引起另一线圈相应同名端的电位升高。会引起另一线圈相应同名端的电位升高。由同名端及由同名端及u、i参考方向确定互感线圈的特性方程参考方向确定互感线圈的特性方程 有了同名端，以后表示两个线圈相互作用，就不再考有了同名端，以后表示两个线圈相互作用，就不再考虑实际绕向，而只画出同名端及参考方向即可。互感电压虑实际绕向，而只画出同名端及参考方向即可。互感电压正负的确定正负的确定看产生互感电压的电流是否从
21、同名端流入看产生互感电压的电流是否从同名端流入;若若产生互感电压的电流从同名端流入产生互感电压的电流从同名端流入,则同名端为互感电压则同名端为互感电压的参考高电位的参考高电位, ,反之为负反之为负;当互感电压参考高电位与端口当互感电压参考高电位与端口电压参考电位一致时互感取正电压参考电位一致时互感取正, ,否则取负否则取负. .i1*u21+Mi1*u21+M+i1*L1L2+_u1+_u2i2Mi1*L1L2+_u1+_u2i2Mi1*L1L2+_u1+_u2i2Mi1*L1L2+_u1+_u2i2M例例写写出出图图示示电电路路电电压、压、电电流流关关系系式式+_+10.2 10.2 含有耦
22、合电感电路的计算含有耦合电感电路的计算1. 1. 耦合电感的串联耦合电感的串联（1 1） 顺接串联顺接串联iRLu+iM*u2+R1R2L1L2u1+u+去耦等效电路去耦等效电路（2 2） 反接串联反接串联iM*u2+R1R2L1L2u1+u+2.2.耦合电感的耦合电感的T T型等效型等效（1 1） 同名端为共端的同名端为共端的T T型去耦等效型去耦等效*j L1123j L2j Mj (L1-M)123j Mj (L2-M)耦合电感耦合电感的同侧并联的同侧并联*Mi2i1L1L2ui+(L1M)M(L2M)（2 2） 异名端为共端的异名端为共端的T T型去耦等效型去耦等效*j L1123j
23、L2j Mj (L1M)123j Mj (L2M)异侧并联异侧并联*Mi2i1L1L2ui+(L1+M)-M(L2+M)*Mi2i1L1L2u+u+j (L1M)j Mj (L2M)j (L1M)j Mj (L2M)*Mi2i1L1L2u+u+*例例M=3H6H2H0.5H4HabM=4H6H2H3H5HabM=1H9H2H0.5H7Hab-3HLab=5H4H3H2H1Hab3HLab=6H解解10.510.5 理想变压器理想变压器1.1.理想变压器的三个理想化条件理想变压器的三个理想化条件 理想变压器是实际变压器的理想化模型，是对互感理想变压器是实际变压器的理想化模型，是对互感元件的理想科
24、学抽象，是极限情况下的耦合电感。元件的理想科学抽象，是极限情况下的耦合电感。（2）全耦合）全耦合（1）无损耗）无损耗线圈导线无电阻，做芯子的铁磁材料的线圈导线无电阻，做芯子的铁磁材料的磁导率无限大。磁导率无限大。（3）参数无限大）参数无限大 以上三个条件在工程实际中不可能满足，但在一些实以上三个条件在工程实际中不可能满足，但在一些实际工程概算中，在误差允许的范围内，把实际变压器当理际工程概算中，在误差允许的范围内，把实际变压器当理想变压器对待，可使计算过程简化。想变压器对待，可使计算过程简化。2.2.理想变压器的主要性能理想变压器的主要性能（1）变压关系）变压关系*n:1+_u1+_u2*n:
25、1+_u1+_u2理想变压器模型理想变压器模型若若（2）变流关系）变流关系若若i1、i2一个从同名端流入，一个从同名端流出，则有：一个从同名端流入，一个从同名端流出，则有：i1*L1L2+_u1+_u2i2Mn:1理想变压器模型理想变压器模型*n:1+_u1+_u2i1i2（3）变阻抗关系）变阻抗关系*+n : 1Z+n2Z 理想变压器的阻抗变换性质只改变阻抗的理想变压器的阻抗变换性质只改变阻抗的大小，不改变阻抗的性质。大小，不改变阻抗的性质。注注 （2）用阻抗变换的方法作出原边的等效电路，先求原边的）用阻抗变换的方法作出原边的等效电路，先求原边的值，再根据原副边变换方程式求出副边的值。值，再
26、根据原副边变换方程式求出副边的值。 （3）用戴维宁定理作出副边的等效电路，先求副边的值，）用戴维宁定理作出副边的等效电路，先求副边的值，再根据原副边变换方程式求出原边的值。再根据原副边变换方程式求出原边的值。 分析含理想变压器电路的方法分析含理想变压器电路的方法: (1)列出原、副边电路的回路电压方程式，补充理想变压器原、列出原、副边电路的回路电压方程式，补充理想变压器原、副边电压、电流变换方程式。副边电压、电流变换方程式。例例*+1 : 1050 +1 方法方法1：列方程：列方程解得解得方法方法2：阻抗变换：阻抗变换+1 方法方法3：戴维宁等效：戴维宁等效*+1 : 10+1 求求Req：Req=102 1=100 戴维宁等效电路：戴维宁等效电路：+100 50 Req*1 : 101
