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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,q,E,m,E,e,i,d,变化磁场集中在电感器内部，其余电路附近空间无磁场作用，只有电感中有磁链存在,位移电流集中在电容器内部，只在电容器内部有电荷积累,能量的损耗集中于电阻器中，电能转换为热能,电源中集中外电场，将其他形式能量变为电场能量,i,c,当电磁场变化相对较慢时，电路的尺寸可以忽略，电磁过程视为集中在器件内部，电路的大小和形状不影响电路的特性,可以近似用集中参数电路作为模型。,集中参数电路,qEmEeid变化磁场集中在电感器内部，其余电路附近空间无,1,电路经典分析方法知识要点,分析对象,分析依据,分析方法,电路模型与电路变量,元件约束与拓扑约束,等效法，系统法，电路定理,内容分类,电路方程,概念与方法,分析对象,直流分析,代数方程,等效法，系统法,电路定理,直流激励下,电阻性电路,动态分析,常微分方程,时域分析法,一阶含动态元件,电路,正弦稳态分析,复代数方程,相量形式两类约束,相量电路模型,相量分析法,一般含动态元件电路,三相电路,变压器电路,知识要点,电路经典分析方法知识要点分析对象分析依据分析方法电路模型与电,2,电路元件：,2.,电源,电压源,电流源,1.,电阻,线性电阻,非线性电阻,3.,受控源,4.,理想变压器,5.,电容,6.,电感,7.,耦合电感,电路元件：2.电源1.电阻3.受控源4.理想变压器5,3,(1),受控源与独立源不同，其电源值依赖于其他变量，,一般不能单独作为电路的激励源。,(2),受控源可以是有源元件，在一定条件下可以向电路提供能量。,(3),受控源在特定条件下又表现出线性元件的性质。,(4),在列写电路方程时受控源可以先作为独立源处理。,(5),受控源可以构成实际电子器件和集成运算放大器等的小信号模型。,受控源,(1)受控源与独立源不同，其电源值依赖于其他变量，(2)受控,4,已知,：,u,s,=10(V),，,R,1,=1(K),，,R,2,=100(),，,r,=0.2(),求,：,i,2,=,?,解：,解题思路,讨论：受控源的发出功率,p=u,2,i,2,例,i,1,i,2,u,s,R,1,u,2,u,1,R,2,ri,1,=i,2,2,R,2,=4x10,8,(W),受控源是有源元件,已知：us=10(V)，R1=1(K)，解：解题思路讨论：,5,求输入端等效电阻,i u/2,求输入端等效电阻i u/2,6,等效分析方法,独立方程与解变量,网孔分析方法,以直流电路为例，方法,适用于所有线性电路的,直流和正弦稳态分析,结点分析方法,电路分析方法,等效分析方法独立方程与解变量网孔分析方法以直流电路为例，方法,7,任意网络与电压源并联,u,i,u,s,u,i,u,s,u,i,i,s,i,u,i,s,任意网络与电流源串联,考察各端口,VAR,可以证明等效关系成立,注意 当,u,s,=0,或,i,s,=0,以及当,N,为理想源,时的特例,端口电压为一个定值,电流取决于外电路,端口电流为一个定值,电压取决于外电路,任意网络与电压源并联uiusuiusuiisiuis任意网络,8,任一元件与开路串联，与短路并联,任一元件与开路串联，与短路并联,9,网孔法,对电源的处理,(,关键是保证变量数与独立方程数一致,),归纳,独立源,电流源,电压源,利用等效变换,转换为电压源,(1),设其上电压后按,独立电压源处理,(,多出一个变量,),(2),增加一个该电流源电流,与网孔电流的关系方程,(,保持变量数与方程数一致,),尽量选为,网孔电流,放在方程右侧,电压升为正,网孔法对电源的处理(关键是保证变量数与独立方程数一致)归纳独,10,归纳,受控源,依独立源方法处理,首先看成独立源,不是,多出一个变量,增加一个控制量与,网孔电流的关系方程,(,保持变量数与方程数一致,),控制量是否为网孔电流,是,变量数与方程数一致,归纳受控源依独立源方法处理首先看成独立源不是控制量是否为网孔,11,结点法,对电源的处理,(,关键是保证变量数与独立方程数一致,),归纳,独立源,电压源,电流源,利用等效变换,转换为电流源,(1),设其上电流后按,独立电流源处理,(,多出一个变量,),(2),增加一个该电压源电压,与节点电压的关系方程,(,保持变量数与方程数一致,),尽量选为,节点电压,放在方程右侧,流入为正,结点法对电源的处理(关键是保证变量数与独立方程数一致)归纳独,12,归纳,受控源,依独立源方法处理,首先看成独立源,不是,多出一个变量,增加一个控制量与,结点电压的关系方程,(,保持变量数与方程数一致,),控制量是否为结点电压,是,变量数与方程数一致,归纳受控源依独立源方法处理首先看成独立源不是控制量是否为结点,13,等效分析方法,戴维宁与诺顿定理,最大功率传输定理,线性性质是所有线性电路的重要特性,叠加定理，戴维宁和诺顿定理,是分析线性电路的重要工具,替代定理,适用于所有集中参数电路,替代定理,叠加定理,电路分析定理,等效分析方法戴维宁与诺顿定理最大功率传输定理线性性质是所有线,14,戴维宁等效电路与诺顿等效电路的关系,U,oc,R,0,I,U,I,U,I,sc,b,a,R,0,注意电流参考方向,戴维宁等效电路与诺顿等效电路的关系UocR0IUIUIsc,15,等效电路的求法,1.,U,oc,和,I,sc,断开外电路，用简单电路法，等效变换法求解,2.,R,0,有多种求法,(1),外施电源法：内部独立源置零，外加电源,(2),公式法：内部独立源置零，电阻串并联，,Y,变换,(3),开短路法：间接计算，保留内部独立源,R,0,=U/I,N,0,I,U,等效电路的求法1.Uoc 和 Isc断开外电路，用简单,16,(4),测量法*：外加电阻法，保留内部独立源,U,oc,R,0,R,L,U,L,I,分别测得开路电压,U,oc,和有载电压,U,L,(4)测量法*：外加电阻法，保留内部独立源UocR0RL,17,等效分析方法,完全响应的分解,一阶电路三要素法,一阶动态电路,的时域分析,一阶电路阶跃响应,动态方程和动态响应,动态元件与动态电路,动态电路分析,等效分析方法完全响应的分解一阶电路三要素法一阶动态电路一阶电,18,三要素公式,(1),由动态元件的换路特性，做出,t=0+,等效电路，求,y(0+)(2),由,t,=,等效电路，求,y()(3),求从动态元件两端看进去的戴维宁等效电阻，计算,值,(4),按三要素公式写出,y(t),公式中的,，,y(0+),和,y(),称为三要素,三要素法,直接写出响应，不必列微分方程,三要素公式(1)由动态元件的换路特性，做出t=0+等效电路,19,等效分析方法,阻抗与导纳,相量分析,对于线性非时变,电路在单一频率,正弦激励下稳态,响应的相量分析,正弦稳态功率,相量,正弦信号与正弦稳态,正弦稳态分析,等效分析方法阻抗与导纳相量分析对于线性非时变正弦稳态功率相量,20,欧姆定律的相量形式,1.,阻抗,:,无源二端网络端口上电压相量与电流相量之比。,X,：电抗（分量,电压超前电流：,N,0,为感性,.,电压落后电流：,N,0,为容性,.,Z,：阻抗角,R,：电阻（分量,Z,0,Z,0,Z,：阻抗模,阻抗三角形,欧姆定律的相量形式1.阻抗:无源二端网络端口上电压相量与,21,2,导纳：,B,：电纳分量,3,阻抗与导纳的关系,同一对端口,4,阻抗与导纳的串并联等效,串联：,并联：,G,：电导分量,2导纳：B：电纳分量3阻抗与导纳的关系同一对端口4阻抗,22,基本元件的阻抗与导纳,电阻：,电感：,电容：,相量电路模型,将电路中电流，电压用相量表示；将基本元件用他们的阻抗或导纳来标出，得到的电路模型称为相量模型。,基本元件伏安相量关系,Z,基本元件的阻抗与导纳电阻：电感：电容：相量电路模型,23,(3),将结果表示为时间函数,线性电路，单一频率正弦激励下的稳态电路,条件,工具,(1),引入相量形式欧姆定律,，将微分积分化为,复代数运算。,(2),由于,KCL,和,KVL,相量形式成立,，前面直流,电路分析中等效方法，规范化方法及线性,电路的定理可直接应用于相量模型。,(3),相量图作为辅助工具,正弦稳态电路分析的一般步骤,(1),将电路时域模型变为相量模型,(2),按直流电路的分析方法求出相量解,(3)将结果表示为时间函数线性电路，单一频率正弦激励下的稳态,24,无功功率,二端网络功率不仅与,U,，,I,有关，还与它们相位差,有关,对无源二端网络,0cos1,当网络中只含电阻时,=0,，,P,=,UI,当只含,L,和,C,时,P,=0,的正负，用,超前,或,滞后,说明，以电压为相位参考,功率因数,有功功率,二端网络的功率,(,超前,/,滞后,)(,容性,/,感性）,功率因数角,无功功率二端网络功率不仅与U，I有关，还与它们相位差有关对,25,功率三角形可用来表示,P,、,Q,、,S,、,之间关系,视在功,率,S,=,UI,（单位伏安,VA,）,S,表示电器设备在额定,U,，,I,下所容许的最大功率,Cos,:,反映了设备容量的利用程度,复功率：,功率三角形可用来表示P、Q、S、之间关系视在功率S=UI,26,符号,名称,公式,备注,p,瞬时功率,P,功率,即平均功率或有功功率,Q,无功功率,L,、,C,瞬时功率最大值,S,视在功率,瞬时功率交变分量最大值,复功率,功率因素,为正时,电流滞后,符号名称公式备注p瞬时功率P功率即平均功率或有功功率Q无功功,27,最大功率传输定理,含源二端网络，外接负载，设,负载功率：,1.,共轭匹配,：负载模与幅角均可变,令,即,负载获最大功率,2.,模匹配,：负载阻抗模可变，幅角不变。,P,最大条件为,此时负载功率小于共轭匹配时,最大功率传输定理含源二端网络，外接负载，设负载功率：1.共,28,等效分析方法,含互感元件电路,含变压器电路,几种常见的正弦稳态电路的分析方法及其特性介绍,互感元件,三相电路,正弦稳态应用电路分析,等效分析方法含互感元件电路含变压器电路几种常见的正弦稳态电路,29,三相电路,丫,形连接,YY,形接法,对称三相电路总的瞬时功率是,恒定,的。,负载对称时注意利用公式：,三相电路丫形连接YY形接法对称三相电路总的瞬时功率是恒,30,谐振条件,为,第十二章,RLC,串联谐振电路,谐振条件为第十二章,31,通频带带宽,结论：带宽,与,Q,成反比。,Q,越大，,越小，通带越窄，曲线越尖锐，,对信号的选择性越好,通频带带宽 结论：带宽与Q成反比。,32,第十三章,耦合电感的电路模型,串联顺接,串联反接,并联顺接,并联反接,第十三章串联顺接串联反接并联顺接并联反接,33,互感电压的极性判定,互感电压的极性判定,34,互感电压的极性判定,互感电压的极性判定,35,耦合因素,去耦等效电路,同名端相连：,异名端相连：,耦合因素去耦等效电路,36,方法一：,互感用受控源表示,方法一：,37,方法二：,去耦等效分析法,方法二：,38,方法三：,反映阻抗分析法,方法三：,39,
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