相量模型的网孔分析法和节点分析法
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电路分析基础知识点概要请同学们注意:复习时不需要做很多题,但是在做题时,一定要把相关的知识点联系起来进行整理复习,参看以下内容:1、书上的例题2、课件上的例题3、各章布置的作业题4、测试题第1、2、3章电阻电路分析1、功率P的计算、功率守恒:一个完整电路,电源提供的功率和电阻吸收的功率相等关联参考方向:ui=P-P=;非关联参考方向:ui<P吸收功率0P提供(产生)功率>注意:若计算出功率P=-20W,则可以说,吸收-20W功率,或提供20W功率2、网孔分析法的应用:理论依据---KVL和支路的VCR关系1)标出网孔电流的变量符号和参考方向,且参考方向一致;2)按标准形式列写方程:自电阻为正,互电阻为负;等式右边是顺着网孔方向电压(包括电压源、电流源、受控源提供的电压)升的代数和。
3)特殊情况:①有电流源支路:电流源处于网孔边界:设网孔电流=±电流源值电流源处于网孔之间:增设电流源的端电压u并增补方程②有受控源支路:受控源暂时当独立电源对待,要添加控制量的辅助方程3、节点分析法的应用:理论依据---KCL和支路的伏安关系1)选择参考节点,对其余的独立节点编号;2)按标准形式列写方程:自电导为正,互电导为负;等式右边是流入节点的电流(包括电流源、电压源、受控源提供的电流)的代数和。
3)特殊情况:①与电流源串联的电阻不参与电导的组成;②有电压源支路:位于独立节点与参考节点之间:设节点电压=±电压源值位于两个独立节点之间:增设流过电压源的电流i 并增补方程③有受控源支路:受控源暂时当独立电源对待,要添加控制量的辅助方程4、求取无源单口网络的输入电阻i R (注:含受控源,外施电源法,端口处电压与电流关联参考方向时,iu R i =) 5、叠加原理的应用当一个独立电源单独作用时,其它的独立电源应置零,即:独立电压源用短路代替,独立电流源用开路代替;但受控源要保留。
注意:每个独立源单独作用时,要画出相应的电路图;计算功率时用叠加后的电压或电流变量求取。
一.填空题(每空1分)1-1.所谓电路,是由电的器件相互连接而构成的 电流 的通路。
1-2.实现电能输送和变换的电路称为 电工 电路;实现信息的传输和处理的电路称为 电子 电路。
1-3. 信号 是消息或信息的表现形式,通常是时间的函数。
2-1.通常,把单位时间内通过导体横截面的电荷量定义为 电流 。
2-2.习惯上把 正电荷 运动方向规定为电流的方向。
2-3.单位正电荷从a 点移动到b 点能量的得失量定义为这两点间的 电压 。
2-4.电压和电流的参考方向一致,称为 关联参考 方向。
2-5.电压和电流的参考方向相反,称为 非关联参考 方向。
2-6.电压和电流的负值,表明参考方向与实际方向 一致 。
2-7.若P>0(正值),说明该元件 消耗(或吸收) 功率,该元件为 负载 。
2-8.若P<0(负值),说明该元件 产生(或发出) 功率,该元件为 电源 。
2-9.任一电路中,产生的功率和消耗的功率应该 相等 ,称为功率平衡定律。
2-10.基尔霍夫电流定律(KCL )说明在集总参数电路中,在任一时刻,流出(或流出)任一节点或封闭面的各支路电流的 代数和为零 。
2-11.基尔霍夫电压定律(KVL )说明在集总参数电路中,在任一时刻,沿任一回路巡行一周,各元件的 电压 代数和为零。
2-12.用u—i 平面的曲线表示其特性的二端元件称为 电阻 元件。
2-13.用u—q 平面的曲线表示其特性的二端元件称为 电容 元件。
2-14.用i—平面的曲线表示其特性的二端元件称为 电感 元件。
2-15.端电压恒为,与流过它的电流i 无关的二端元件称为 电压源 。
2-16.输出电流恒为,与其端电压u 无关的二端元件称为 电流源 。
2-17.几个电压源串联的等效电压等于所有电压源的 电压代数和 。
2-18.几个同极性的电压源并联,其等效电压等于 其中之一 。
2-19.几个电流源并联的等效电流等于 所有电流源的电流 代数和。
电工基础试题(附参考答案)一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.与额定运行时相比,笼型转子的异步电动机在起动时转子电阻变大,转子漏抗变大A、正确B、错误正确答案:B2.串励直流电动机的主要特点是转速一转矩特性A、正确B、错误正确答案:A3.静电场是一种有(散度)源和无(旋度)源的场A、正确B、错误正确答案:A4.同侧相并的两个互感线圈,其等效电感量比它们异侧相并时的大。
()A、正确B、错误正确答案:A5.对称三相交流电任一时刻,瞬时值之和恒等于零,有效值之和恒等于零。
()A、正确B、错误正确答案:B6.电路中任意两个结点之间连接的电路统称为支路A、正确B、错误正确答案:A7.RLC多参数串联电路由感性变为容性的过程中,必然经过谐振点A、正确B、错误正确答案:A8.三相四线制电路无论对称与不对称,都可以用二瓦计法测量三相功率A、正确B、错误正确答案:B9.串谐电路的特性阻抗ß在数值上等于谐振时的感抗与线圈铜耗电阻的比值A、正确B、错误正确答案:A10.同步发电机的稳态短路电流很大A、正确B、错误正确答案:B11.弥尔曼定理可适用于任意结点电路的求解。
A、正确B、错误正确答案:B12.RL一阶电路的零状态响应,u按指数规律上升,i按指数规律衰减A、正确B、错误正确答案:B13.并联电路的总电流超前路端电压时,电路应呈感性。
A、正确B、错误正确答案:B14.RC一阶电路的零状态响应,uc按指数规律上升,i按指数规律衰减A、正确B、错误正确答案:A15.应用基尔霍夫定律列写方程式时,可以不参照参考方向A、正确B、错误正确答案:B16.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率A、正确正确答案:B17.在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场A、正确B、错误正确答案:A18.方波和等腰三角波相比,含有的高次谐波更加丰富。
A、正确B、错误正确答案:A19.RC一阶电路的零输入响应,uc按指数规律上升,i按指数规律衰减A、正确B、错误正确答案:B20.非线性电阻元件其电压、电流关系一定是非线性的。
电路分析基本概念仅供参考1.电路分析研究的对象是什么? 电路分析研究的内容是什么?答:电路分析研究的对象是:实际电路的电路模型;电路分析研究的内容是:已知电路的结构和参数,求解给定激励条件下电路中的响应。
2.一个实际电路可用集总参数电路模型来描述的条件是什么? 一个实际电路需要满足何种条件方可称为线性电路?答:可用集总参数电路模型来描述的条件是该电路的几何尺寸D 远远小于工作信号最高频率f max对应的波长,即D<<3×108/f max; 一个实际电路既要满足可叠加性又要满足齐次性方可称为线性电路。
3.什么是电压、电流的参考方向? 何谓电压、电流参考方向的关联与非关联?如何正确理解电路变量的实际方向、参考方向、代数值三者之间的关系?答:三者之间的关系是:当参考方向与实际方向一致时,代数值是正的,否则代数值是负的。
4.在集总参数电路分析中,结构约束指的是什么?支路约束指的是什么?答:结构约束指的是KCL和KVL对支路电流和支路电压的约束;支路约束指的是构成该支路的电路元件对支路电流和该支路电压之间的约束。
5.在方程法分析中,何谓支路电流法、节点电位法与网孔电流法?答:节点电位法指的是在电路分析中,选取适当的节点为参考节点,以其余的节点电位作为未知电路变量,把电路中的支路电流用节点电位来表述,依据KCL列出足够的独立方程,求解出节点电位,最终求解出待求的支路电流或支路电压等的一种方法。
网孔电流法:以假想的相互独立的网孔电流为未知变量,依据KVL列出网孔的电压方程,求解出网孔电流;依据各条支路与网孔电流的关联关系解算出支路电流,进而解算整个电路。
6.什么是电路等效? 两部分电路互为等效的条件是什么? 电路等效的对象是什么?答:电路等效指的是当两部分电路互换时对这两部分电路以外的电路不会有任何影响;两部分电路互为等效的条件是:具有相同的端口伏安关系VAR; 电路等效的对象是:该两部分电路以外的电路中的电流、电压和功率等。
中国地质大学研究生院硕士研究生入学考试《电路、信号与系统》考试大纲(包括电路分析、信号与系统两部分)一、试卷结构(一)内容比例电路分析约70分信号与系统约80分全卷150分(二)题型比例选择题、填空题和判断题约60%解答题约40%二、考试内容及要求电路分析(一)集总参数电路中电压、电流的约束关系考试内容电路中电流电压及功率等变量的定义、参考方向的概念;基尔霍夫定律;电阻元件的定义及V AR;电压源、电流源受控源的基本特性、电路两大约束方程的独立性以及支路分析法。
考试要求1. 了解集总参数电路模型的基本概念。
2. 掌握电压、电流及功率的定义和参考方向的概念。
3. 理解基尔霍夫定律,会理用基尔霍夫定律建立电路方程。
4. 了解电阻元件的定义、电阻元件得分类、以及有源电阻的判别依据。
5. 了解电压源、电流源的定义及基本性质。
6. 了解受控源的定义、分类和基本性质。
7. 了解电路中两大约束关系方程的独立性的基本内容。
8. 掌握支路分析法基本概念,能建立电路的支路电流或电压方程。
(二)电路的基本分析方法考试内容网孔分析法、节点分析法和含运算放大器的电路电路的分析。
考试要求1. 掌握网孔分析的基本分析方法,包括含有受控电源和电流源支路的电路。
2. 掌握节电分析的基本分析方法,包括含有受控电源和电压源支路的电路。
3. 掌握含有运算放大器的电阻电路的分析方法,会建立含运算放大器电路的节点方程,并利用理想运算放大器的特性进行电路的简化。
(三)电路的基本定理考试内容线性电路的比例性,叠加定理,互易定理,置换定理,戴维南定理,诺顿定理,最大功率传输定理,等效的概念以及简单电路的等效变换。
考试要求1.理解线性电路的比例性质,会利用电路的比例性质进行电路的求解。
2. 掌握叠加定理及其应用。
3. 了解互易定理的基本内容及适用范围。
4. 了解置换定理的基本内容以及使用条件。
5. 掌握戴维南定理的基本内容,戴维南等效电路的的计算方法,包括含受控源的电路。
模拟题1一、选择题:(每小题5分,共35分)1.图1-1中的电流().A)4A B)6A C)8A D)10A2.图1-2中的电压( )。
A)-1V B)0V C)1V D)2V3.图1-3所示单口网络的输入电阻( )。
A) B) C) D)4.图1-4所示为一含源单口网络,其戴维南等效电路的等效参数为( )。
A)5V,2kΩ B)10V,1。
5kΩ C)10V,2kΩ D)20V,1。
5kΩ5.图1—5所示电路已处于稳态。
在时,开关k闭合,则( )。
A)5A B)—2A C)3A D)7A6.图1—6所示为一正弦稳态电路的一部分,各并联支路中的电流表的读数分别为:,,,,则电流表A的读数为().A)50A B)10A C) D)7.已知某单口网络的端口电压和电流分别为:,,则该单口网络的有功功率和无功功率分别为( ).A)B) C) D)二、二、填空题:(每小题5分,共35分)1.图2—1所示电路中3Ω电阻吸收的功率。
2.图2—2所示RL电路的时间常数为。
3.图2-3所示互感电路中,,则。
4.图2—4所示GLC并联电路,电源频率,为使电路发生谐振,电容。
5.图2—5所示为含有理想变压器的单口网络,其输入阻抗。
6.图2—6所示电路中,获得最大功率时的.7.对称三相电路“对称"的含义是。
在Y—Y三相对称电路中,相电压与线电压的关系是,相电流与线电流的关系是。
三、计算题:(每题10分,共30分)1.求图3—1所示电路中的电流。
(7分)2.图3-2所示电路已处于稳态,时,开关K1打开而K2闭合,求时的电压和电流。
(用三要素法求解)(8分)3.电路如图3—3所示,求稳态电流和.已知。
(8分)4.求图3—4所示的RC电路的电压转移函数,绘出辐频特性曲线和相频特性曲线,并说明其频率响应的特点。
(7分)模拟题1答案一、选择题:1。
C, 2. C, 3。
C, 4. B, 5。
B, 6。
C 7。
C二、填空题:1。