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1、电路基础知识总结(精华版)电路知识总结(精简)1.电流的参考方向可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致,则电压的参考方向也可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致,则2功率平衡一个实际的电路中,电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。3 ,全电路欧姆定律:U=E-RI4 负载大小的意义:电路的电流越大,负载越大。电路的电阻越大,负载越小。5 .电路的断路与短路电路的断路处:1=0,UMO电路的短路处:U=0,I工02.基尔霍夫定律1. 几个概念:支路:是电路的一个分支。结点:三条(或三条以上)支路的联接点称为结点。回路:由支路构成的闭合路径称为回路。网孔:电路中无其他支路穿过的回路
2、称为网孔。2. 基尔霍夫电流定律:(1) 定义:任一时刻,流入一个结点的电流的代数和为零。或者说:流入的电流等于流出的电流。(2) 表达式:i进总和=0或:i进=i出(3) 可以推广到一个闭合面。3. 基尔霍夫电压定律(1) 定义:经过任何一个闭合的路径,电压的升等于电压的降。或者说:在一个闭合的回路中,电压的代数和为零。或者说:在一个闭合的回路中,电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。(2) 表达式:1或:2或:3(3) 基尔霍夫电压定律可以推广到一个非闭合回路3. 电位的概念(1) 定义:某点的电位等于该点到电路参考点的电压。(2) 规定参考点的电位为零。称为接地。(3) 电压用符号U表
3、示,电位用符号V表示(4) 两点间的电压等于两点的电位的差。(5) 注意电源的简化画法。4. 理想电压源与理想电流源1. 理想电压源(1) 不论负载电阻的大小,不论输出电流的大小,理想电压源的输出电压不变(2) 理想电压源不允许短路。2. 理想电流源(1) 不论负载电阻的大小,不论输出电压的大小,理想电流源的输出电流不变。理想电流源的输出功率可达无穷大。(2) 理想电流源不允许开路。(3) 理想电压源与理想电流源的串并联(1) 理想电压源与理想电流源串联时,电路中的电流等于电流源的电流,电流源起作用。(2) 理想电压源与理想电流源并联时,电源两端的电压等于电压源的电压,电压源起作用。4理想电源
4、与电阻的串并联(1) 理想电压源与电阻并联,可将电阻去掉(断开),不影响对其它电路的分析。(2) 理想电流源与电阻串联,可将电阻去掉(短路),不影响对其它电路的分析。5实际的电压源可由一个理想电压源和一个内电阻的串联来表示。实际的电流源可由一个理想电流源和一个内电阻的并联来表示。五支路电流法1 意义:用支路电流作为未知量,列方程求解的方法。2 列方程的方法:(1) 电路中有b条支路,共需列出b个方程。(2) 若电路中有n个结点,首先用基尔霍夫电流定律列出n-1个电流方程。(3) 然后选b-(n-1)个独立的回路,用基尔霍夫电压定律列回路的电压方程。3 注意问题:若电路中某条支路包含电流源,则该
5、支路的电流为已知,可少列一个方程(少列一个回路的电压方程)。六叠加原理1. 意义:在线性电路中,各处的电压和电流是由多个电源单独作用相叠加的结果。2. 求解方法:考虑某一电源单独作用时,应将其它电源去掉,把其它电压源短路、电流源断开。3. 注意问题:最后叠加时,应考虑各电源单独作用产生的电流与总电流的方向问题。叠加原理只适合于线性电路,不适合于非线性电路;只适合于电压与电流的计算,不适合于功率的计算。7. 戴维宁定理1. 意义:把一个复杂的含源二端网络,用一个电阻和电压源来等效。2. 等效电源电压的求法:把负载电阻断开,求出电路的开路电压UOC等效电源电压UeS等于二端网络的开路电压UOC3.
6、 等效电源内电阻的求法:(1) 把负载电阻断开,把二端网络内的电源去掉(电压源短路,电流源断路),从负载两端看进去的电阻,即等效电源的内电阻ROo(2) 把负载电阻断开,求出电路的开路电压UOC然后,把负载电阻短路,求出电路的短路电流ISC,贝U等效电源的内电阻等于U0C/ISC8. 诺顿定理1. 意义:把一个复杂的含源二端网络,用一个电阻和电流源的并联电路来等效。2. 等效电流源电流IeS的求法:把负载电阻短路,求出电路的短路电流ISCO则等效电流源的电流IeS等于电路的短路电流ISCo3. 等效电源内电阻的求法:同戴维宁定理中内电阻的求法。本章介绍了电路的基本概念、基本定律和基本的分析计算
7、方法,必须很好地理解掌握。其中,戴维宁定理是必考内容,即使在本章的题目中没有出现戴维宁定理的内容,在第2章VV电路的瞬态分析的题目中也会用到。第2章电路的瞬态分析1. 换路定则:1 .换路原则是:换路时:电容两端的电压保持不变,Uc(o+)=Uc(o-)O电感上的电流保持不变,IC(O+)=1C(O-)o原因是:电容的域能与电容两端的电压有关,电成的恬能与蟾过的电唾自关2换路时,对电感和电容的处理(11:,i,11UCft7IJr1D-C,f*,.,J(21i,11Uc(oU.1.,UcoUt,./1.1JC4.,I1QE1p*)1JRM3根据以上原则,可以计算出换路后,电路中各处电压和电流的
8、初始值。.RC电路的零输入响应三.RC电路的零状态响应2.电压电流的充电过程四.RC电路全响应2. 电路的全响应=稳态响应+暂态响应稳态响应暂态响应3. 电路的全响应二零输入响应+零状态响应零输入响应零状态响应5.一阶电路的三要素法:1. 用公式表示为:其中:为待求的响应,待求响应的初始值,为待求响应的稳态值。2. 三要素法适合于分析电路的零输入响应,零状态响应和全响应。必须掌握。3. 电感电路的过渡过程分析,同电容电路的分析。电感电路的时间常数是:6.本章复习要点1. 计算电路的初始值先求出换路前的原始状态,利用换路定则,求出换路后电路的初始值。2. 计算电路的稳定值计算电路稳压值时,把电感
9、看作短路,把电容看作断路。3. 计算电路的时间常数T当电路很复杂时,要把电感和电容以外的部分用戴维宁定理来等效。求出等效电路的电阻后,才能计算电路的时间常数4. 用三要素法写出待求响应的表达式不管给出什么样的电路,都可以用三要素法写出待求响应的表达式。第3章交流电路复习指导1. 正弦量的基本概念1. 正弦量的三要素(1) 表示大小的量:有效值,最大值(2) 表示变化快慢的量:周期T,频率f,角频率.(3) 表示初始状态的量:相位,初相位,相位差。2. 正弦量的表达式:3. 了解有效值的定义:4. 了解有效值与最大值的关系:5. 了解周期,频率,角频率之间的关系:2. 复数的基本知识:1 复数可
10、用于表示有向线段,如图:复数A的模是r,辐角是W2 复数的三种表示方式:(1)代数式:(2)三角式:(3)指数式:(4)极坐标式:3 复数的加减法运算用代数式进行。复数的乘除法运算用指数式或极坐标式进行。4 .复数的虚数单位j的意义:任一向量乘以+j后,向前(逆时针方向)旋转了,乘以-后,向后(顺时针方向)旋转了。3. 正弦量的相量表示法:1. 相量的意义:用复数的模表示正弦量的大小,用复数的辐角来表示正弦量初相位。相量就是用于表示正弦量的复数。为与一般的复数相区别,相量的符号上加一个小园点。2. 最大值相量:用复数的模表示正弦量的最大值。3. 有效值相量:用复数的模表示正弦量的有效值。4.
11、例题1:把一个正弦量用相量表示。解:最大值相量为:有效值相最为:5. 注意问题:正弦量有三个要素,而复数只有两个要素,所以相量中只表示出了正弦量的大小和初相位,没有表示出交流电的周期或频率相量不等于正弦量。6. 用相量表示正弦量的意义:用相量表示正弦后,正弦量的加减,乘除,积分和微分运算都可以变换为复数的代数运算。7. 相量的加减法也可以用作图法实现,方法同复数运算的平行四边形法和三角形法。4. 电阻元件的交流电路1 .电压与电流的瞬时值之间的关系:U=Ri式中,u与i取关联的参考方向设:(式1)则:(式2)从上式中看到,U与i同相位。2. 最大值形式的欧姆定律(电压与电流最大值之间的关系)从
12、式2看到:3. 有效值形式的欧姆定律(电压与电流有效值之间的关系)从式2看到:4. 相量形式的欧姆定律(电压相量与电流相量之间的关系)由式1和式2得:相位与相位同相位。5. 瞬时功率:6. 平均功率:5. 电感元件的交流电路1. 电压与电流的瞬时值之间的关系:式中,u与i取关联的参考方向设:(式1)则:(式2)从上式中看到,u与i相位不同,u超前i2. 最大值形式的欧姆定律(电压与电流最大值之间的关系)从式2看到:3. 有效值形式的欧姆定律(电压与电流有效值之间的关系)从式2看到:4. 电感的感抗:单位是:欧姆5. 相量形式的欧姆定律(电压相量与电流相量之间的关系)由式1和式2得:相位比相位的
13、相位超前。6. 瞬时功率:7. 平均功率:8. 无功功率:用于表示电源与电感进行能量交换的大小Q=UI=P1单位是乏:Var6. 电容元件的交流电路1. 电压与电流的瞬时值之间的关系:式中,U与i取关联的参考方向设:(式1)则:(式2)从上式中看到,U与i不同相位,U落后i2. 最大值形式的欧姆定律(电压与电流最大值之间的关系)从式2看到:3. 有效值形式的欧姆定律(电压与电流有效值之间的关系)从式2看到:4. 电容的容抗:单位是:欧姆5. 相量形式的欧姆定律(电压相量与电流相量之间的关系)由式1和式2:得:相位比相位的相位落后。6. 瞬时功率:7. 平均功率:8. 无功功率:用于表示电源与电
14、容进行能量交换的大小为了与电感的无功功率相区别,电容的无功功率规定为负。q=-UI=-PC单位是乏:Var7. R、1、C元件上电路与电流之间的相量关系、有效值关系和相位关系如下表所示:元件名称相量关系有效值关系相位关系相量图电阻R电感1电容C表1电阻、电感和电容元件在交流电路中的主要结论8. R1C串联的交流电路R1C串联电路的分析R1C串联电路如图所示,各个元件上的电压相加等于总电压:1. 相量形式的欧姆定律上式是计算交流电路的重要公式2. 复数阻抗:复阻抗Z的单位是欧姆。与表示正弦量的复数(例:相量)不同,Z仅仅是一个复数。3. 阻抗模的意义:(1) 此式也称为有效值形式的欧姆定律(2) 阻抗模与电路元件的参数之间的关系4. 阻抗角的意义:(1) 阻抗角是由电路的参数所确定的。(2) 阻抗角等于电路中总电压与电流的相位差。(3) 当,时,为感性负载,总电压超前电流一个角;当,时,为容性负载,总电压滞后电流一个角;当,时,为阻性负载,总电压和电流同相位;这时电路发生谐振现象。5. 电压三角形:在R1C串联电路中,电压相量组成一个三角形如图所示。图中分别画出了、和三种情况下,电压相量与电流相量之间的关系。6. 阻抗三角形:了解R、P1、与角之间的关系及计算公式。9.阻抗的