第一章 电路分析的基本概念和基本定律

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，是实际电路电气特性的抽象和近似。

理想电路元件

        实际电路器件品种繁多，其电磁特性多元而复杂，分析和计算时非常困难。而理想电路元件是实际元器件的理想化和近似，其电特性单一、确切，给电路的定量分析和计算带来极大方便。

        理想电路元件：有某种确定的电磁性能的理想元件。

        基本理想电路元件（二端）主要包括：电阻、电感、电容、电压源、电流源等 

        在直流电路中，电容可以视为开路；电感可以视为短路。

        有一电容为30μF的电容器，接到直流电源上对它充电，这时它的电容为30μF，当它不带电时，它的电容是30μF。

参考方向

关联参考方向

电路功率

        对一完整的电路，满足：发出的功率＝吸收的功率即功率守恒

1.实际电感线圈在任何情况下的电路模型都可以用电感元件来抽象表征。（×）

        实际的电感线圈在任何情况下并不是都可以当作是理想电路元件。只有当忽略线圈导线中的电阻以及寄生电容时，它才可以成为一个理想的电感元件。

2.电路如图所示，电路元件A发出功率16W.

      

3.某元件的电压U和电流I的实际方向相反，电流从“+”端流出，发出功率，则此元件起电源作用（√）

独立电源

独立电压源

定义：其两端电压总能保持定值或一定的时间函数，其电压值与流过它的电流 i 无关的二端元件叫理想电压源。

特性：①电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；与流经它的电流方向、大小无关。

           ②通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。

        不能短路：导线是等势线，不管电流多大，要求电势处处相等，与电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关性质相矛盾。

        不能同级并联（如上图）：两个电源会烧毁一个，因为等势线矛盾。加上负载可以，负载可以分担电位差。

理想电流源

定义：其输出电流总能保持定值或一定的时间函数，其值与它的两端电压u 无关的二端元件叫理想电流源。

特性：①电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无关；与它两端电压方向、大小无关。

           ②电流源两端的电压由电源及外电路共同决定。

       

        不能开路： 不能形成闭合回路，却要强迫流出个电流来，矛盾。实际电压源因其内阻大，如开率，电压很高，可能烧毁电源。

        不能顺接串联：电流出现不确定，串联要求电流处处相等，矛盾。直至一个电流源被烧毁。

1.如图所示电路中，电流I=   5      A，电压源发出的功率为    75   W

类似

如图所示电路，电压源发出功率为（ ） A. -40W B. 20W C. 40W D. -？_百度知道

A

解析：极性、大小相同的电压源才能并联电源中的电流不确定。

受控电源（非独立源）

 第二个C：control         V：电压        C：电流        S：source

受控源与独立源的比较

        ①独立源电压(或电流)由电源本身决定，与电路中其它电压、电流无关，而受控源电压(或电流)由控制量决定。

        ②独立源是在电路中起“激励“作用，在电路中产生电压、电流，而受控源是反映电路中某处的电压或电流对另一处的电压或电流的控制关系，在电路中不能作为”激励“。（独立源是真正电路中的“源”，受控源在电路中是能量或信号处理元件）

基尔霍夫定律

        基尔霍夫两定律和欧姆定律被称之为电路的三大基本定律

        均以第二种定义为准

基尔霍夫电流定律（KCL）

基尔霍夫电压定律（KVL）

参考点为选取要一致（符合逻辑），本题Uba只能是右高左低

胳膊型支路

        因其两端是开路，也即不接东西的时候是没有电流的。

解析：因其为胳膊型支路，右边电路  3I2  跟  5Ω电阻左右两端结点  上无电流。

练习

1.电路如图所示，已知US＝3V，IS＝2A，则UAB=  1  V；I=  5   A。

        解析：电流源与电阻并联，所以压在AB两端的电压等于压在1Ω两端的电压再减去压在2Ω上的电压（电流源与2Ω电阻串联），而各个支路总电压都为。由上述关系计算出

C.解析如下

3.求图示电路的u。

-6V

4.求图示电路中的电流

解析：                                KCL：对于上点有 1+-3=0        =2A

5.求图示电路中电流源的电压u

                                                KCL：对于上点 2u+-3=0

                                                因为是并联电路 2 =u

                                                        解得 u=1.2V

6.已知I=-2A，=6V，则电阻R1=____3____Ω，电阻R2=_____2____Ω。

7.如图所示电路中，电压源发出的功率为75W。

                                                I=10+5/1=15A                15*5=75W

8.下图电路中的电流I为__-7__A。

解析：设绕行方向为顺时针，标定各个电阻电压的正负极等，如下图所示。

                                        KVL： 18i + 12（i+12）+ 6（i+18）=0

第二章 电阻电路的分析

电阻电路的等效变换(指对外等效)

若图示电路等效，则Us=（8）V，Rs=（2）Ω。

【判断题】图示两个电路等效，因此无论接什么负载，4Ω电阻上电参数始终相等。（×）

解析：由图可知，两个电路中4Ω电阻的端电压相等，但是当两个电路接上不同的负载，电阻的电流不一样，电流小的，电阻消耗的功率就小，电流大的，电阻消耗的功率就大

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串联分压和并联分流

并联 

惠更斯电桥

电压源、电流源的串联和并联

        相对电压源：理想电压源支路电源是由它跟外部共同确定的。要看外面负载接什么。要求很苛刻必须电源电位差完全相等，而且方向必须一致。

实际电源的两种模型及其等效变换

特别是方向，对应于电流从负流向正

公式法：根据化简出来的公式直接构建电路

输入电阻

         把有源网络的独立源置零：电压源短路；电流源开路，再求输入电阻。

        注意加的电源的方向是非关联（这样才是加电源）。

外加电源：①无所谓加上的电源的 U、i 谁先谁后（即不用在意由谁产生谁），

                  ②不用求 U、i 的值（也不用纠结于求出），而是求其比值。

                实际上外加电源法是假的，与加的电源的类型和值无关，有 U 有 i 比值为恒定即求出输入电阻。注意加的电源的方向是非关联（这样才是加电源），也就是加的电源的方向对于端口内部是关联的。

                  

利用结点电压法计算图示电路由b点的电位为（-0.4）V。