电路笔记.docx

第I章电路元件和电路定律1.1 电路和电路模型(model)1.2 电流和电压的参考方向(referencedirection)1.3 电路元件的功率(power)1.4 电阻元件(resistor)1.5 电感元件(inductor)1.6 电容元件(capacitor)1.7 电源元件(independentsource)1.8 受控电源(非独立源"controlledsourceordependentsource)1.9 基尔霍夫定律(Kirchhoff,S1.aws)第2章电阻电路的等效变换2.1 引言2.2 电路的等效变换2.3 电阻的串联、并联和串并联2.4 电阻的星形联接与三角形联接的等效变换(一Y变换)2.5 电压源和电流源的串联和并联2.6 电压源和电流源的等效变换2.7 输入电阻第3章电阻电路的一般分析3.1 电路的图3.2 KC1.和KV1.的独立方程数3.3 支路电流法(branchcurrentmethod)3.4 回路电流法(100PCUrrentmethod)3.5 节点电压法(nodevoltagemethod)第4章电路定理4.1 叠加定理(SUPerPOSitionTheOrem)4.2 替代定理(SUbStitUtionTheorem)4.3 戴维宁定理和诺顿定理(Thevenin-NortonTheorem)4.4 特勒根定理(Tellegen'sTheorem)4.5 互易定理(ReciprocityTheorem)4.6 对偶原理(DualPrinciple)第5章含运算放大器的电阻电路5.1 运算放大器的电路模型5.2 含运算放大器的电路的分析第6章一阶电路6.1 动态电路的方程及其初始条件6.2 一阶电路的零输入响应6.3 一阶电路的零状态响应6.4 一阶电路的全响应6.5 一阶电路的阶跃响应6.5一阶电路的冲激响应第7章二阶电路7.1 二阶电路的零输入响应7.2 二阶电路的零状态响应和阶跃响应7.3 二阶电路的冲激响应7.4 二阶电路的全响应第8章相量法8.1 正弦量的基本概念8.2 正弦量的相量表示8.3 电路定理的相量形式第9章正弦稳态电路的分析9.1 阻抗和导纳9.2 阻抗(导纳)的串联和并联9.3 正弦稳态电路的分析9.5 正弦稳态电路的功率9.6 复功率9.7 最大功率传输9.8 串联电路的谐振9.9 并联电路的谐振第10章含有耦合电感的电路10.1 互感10.2 含有耦合电感电路的计算10.3 空心变压器10.4 理想变压器10.5 实际变压器的电路模型第11章三相电路11.1 三相电路11.2 对称三相电源线电压(电流)与相电压(电流)的关系113对称三相电路的计算113不对称三相电路的概念11.4三相电路的功率第12章非正弦周期电流电路12.1 非正弦周期信号12.2 周期函数分解为付里叶级数12.3 有效值、平均值和平均功率12.4 非正弦周期交流电路的计算第13章拉普拉斯变换13-1拉普拉斯变换的定义13-2拉普拉斯变换的性质13-3拉普拉斯反变换13-4运算电路13-5应用拉普拉斯变换分析电路第14章网络函数14-1网络函数定义14-2网络函数的极点和零点14-3极点、零点与冲激响应14-4极点、零点与频率响应14-5卷积第15章电路方程的矩阵形式15-1图的基本概念15-2.回路、树、割集15-3关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵15-4回路电流方程的矩阵形式15-5节点电压方程的矩阵形式15-6割集电压方程的矩阵形式15-8状态方程第16章二端口（网络）15.1 二端口概述15.2 二端口的参数和方程15.3 二端口的等效电路15.4 二端口的等效电路第17章非线性电路简介1.1 1非线性电阻的伏安特性1.2 2非线性电阻的串联、并联电路1.3 3非线性电阻电路的方程1.4 4小信号分析方法第一章电路元件和电路定律重点：1.电压、电流的参考方向2 .电路元件特性3 .基尔霍夫定律引言1.J课程的意义：1工程意义；2理论意义理论电工1路电路11集中参数电路（A分析一B综合）3分布参数电路2磁路2场口课程的性质和地位-电类专业的技术基础课学习内容学习方法口参考书1.1电路和电路模型（model）1电路：由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。（功能：a能量的传输、分配与转换；b信息的传递与处理。共性：建立在同一电路理论基础上）2电路模型：反映实际电路部件的主要电磁性质的理想电路元件及其组合。理想电路元件：有某种确定的电磁性能的理想元件几种基本的电路元件：电阻元件：表示消耗电能的元件电感元件：表示产生磁场，储存磁场能量的元件电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件电源元件：表示各种将其它形式的能量转变成电能的元件注。具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，在一定条件下可用同一模型表示；2同一实际电路部件在不同的应用条件下，其模型可以有不同的形式3.集总参数电路由集总元件构成的电路集总元件一集总元件假定发生的电磁过程都集中在元件内部进行集总条件-注：集总参数电路中u、i可以是时间的函数，但与空间坐标无关1.2电流和电压的参考方向（referencedirection）1、电流：带电粒子有规则的定向运动（定义：单位时间内通过导体横截面的电荷量）单位:A（安培）、kA、mA、A方向:规定正电荷的运动方向为电流的实际方向问题：复杂电路或电路中的电流随时间变化时，电流的实际方向往往很难事先判断参考方向：任意假定一个正电荷运动的方向即为电流的参考方向。电流参考方向的两种表示： 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。 用双下标表示：如iAB,电流的参考方向由A指向B。2电压的参考方向（VOItagereferenCedireCtiOn）电位：单位正电荷q从电路中一点移至参考点（e=0）时电场力做功的大小（电压（U）：单位正电荷q从电路中一点移至另一点时电场力做功（W）的大小）单位：V（伏）、kV、mV、V方向：电位真正降低的方向结论：电路中电位参考点可任意选择；参考点一经选定，电路中各点的电位值就是唯一的；当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将改变，但任意两点间电压保持不变。问题：复杂电路或交变电路中，两点间电压的实际方向往往不易判别，给实际电路问题的分析计算带来困难。2电压参考方向的三种表示方式：（1）用箭头表示（2）用正负极性表示（3）用双下标表示关联参考方向：元件或支路的u,i采用相同的参考方向称之为关联参考方向。反之，称为非关联参考方向。注：（1）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（包括方向和符号），在计算过程中不得任意改变。（3）参考方向不同时，其表达式相差一负号，但实际方向不变。1.3 电路元件的功率（power）电功率：单位时间内电场力所做的功。由1P=wt,2u=wq,3i=qt得p=dwdt=dwdq*dqdt=ui功率的单位：W（瓦）（Watt,瓦特）能量的单位：J（焦）（Joule,焦耳）（1） u,i取关联参考方向，P=Ui表示元件吸收的功率PX）吸收正功率（实际吸收）P<0吸收负功率（实际发出）（2） u,i取非关联参考方向，P=Ui表示元件发出的功率P>0发出正功率（实际发出）P<0发出负功率（实际吸收）注：对一完整的电路，发出的功率=消耗的功率1.4 电阻元件（resistor）电阻元件：对电流呈现阻力的元件。其伏安关系用Ui平面的一条曲线来描述：线性定常电阻元件：任何时刻端电压与其电流成正比的电阻元件。u、i取关联参考方向伏安特性为一条过原点的直线单位：R称为电阻，单位：（欧）（Ohm,欧姆）G称为电导，单位：S（西门子）（Siemens,西门子）欧姆定律：（1）只适用于线性电阻，（R为常数）（2）如电阻上的电压与电流参考方向非关联公式中应冠以负号（3）说明线性电阻是无记忆、双向性的元件欧姆定律写为：一一说明：公式和参考方向必须配套使用！电阻元件在任何时刻总是消耗功率的。电阻的开路与短路-1.5 电感元件（inductor）电感器：把金属导线绕在一骨架上构成一实际电感器，当电流通过线圈时，将产生磁通，是一种储存磁能的部件电感元件（1.）：表示产生磁场，储存磁场能量的元件韦安特性储存磁能的元件。其特性可用i平面上的一条曲线来描述线性定常电感元件：任何时刻，通过电感元件的电流i与其磁链成正比。i特性是过原点的直线单位：H(亨)(Henry,亨利)，常用H,mH表示。线性电感的电压、电流关系：-一u、i取关联参考方向1)电感电压U的大小取决于i的变化率，与i的大小无关，电感是动态元件；2)当i为常数(直流)时，u=0。电感相当于短路；3)实际电路中电感的电压U为有限值，则电感电流i不能跃变，必定是时间的连续函数.电感元件有记忆电压的作用，故称电感为记忆元件(1)当u,i为非关联方向时，上述微分和积分表达式前要冠以负号；(2)上式中i(t)称为电感电流的初始值，它反映电感初始时刻的储能状况，也称为初始状态。功率：(1)当电流增大，i>0,di/dt>0,则u>0,p>0,电感吸收功率。(2)当电流减小，i>0,di/dt<0,则u<0,p<0,电感发出功率。电感能在一段时间内吸收外部供给的能量转化为磁场能量储存起来，在另一段时间内又把能量释放回电路，因此电感元件是无源元件、是储能元件，它本身不消耗能量。(1)电感的储能只与当时的电流值有关，电感电流不能跃变，反映了储能不能跃变；(2)电感储存的能量一定大于或等于零。1.6 电容元件(capacitor)电容器：在外电源作用下，两极板上分别带上等量异号电荷，撤去电源，板上电荷仍可长久地集聚下去，是一种储存电能的部件。电容元件(C)：储存电能的元件。其特性可用uq平面上的一条曲线来描述库伏特性：线性定常电容元件：任何时刻，电容元件极板上的电荷q与电流U成正比。qu特性是过原点的直线电路符号单位：F(法)(Farad,法拉)，常用F,PF等表示。u、i取关联参考方向：功率：(1)当电容充电，UX),du/dt>0,则iX),q,p>0,电容吸收功率。(2)当电容放电，u>0,du/dt<0,则i<0,q,p<0,电容发出功率.表明：电容能在一段时间内吸收外部供给的能量转化为电场能量储存起来，在另一段时间内又把能量释放回电路，因此电容元件是无源元件、是储能元件，它本身不消耗能量。(1) i的大小取决于U的变化率，与u的大小无关，电容是动态元件；(2) i的大小取决于U的变化率，与u的大小无关，电容是动态元件；(3)实际电路中通过电容的电流i为有限值，则电容电压U必定是时间的连续函数.表明：电容元件有记忆电流的作用，故称电容为记忆元件(1)当u,i为非关联方向时，上述微分和积分表达式前要冠以负号；(2)上式中u(t)称为电容电压的初始值，它反映电容初始时刻