《电路1》补充内容:结点电压法用于分析运算放大器电路
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《电路》第01章在线测试《电路》第01章在线测试剩余时间:53:23 答题须知:1、本卷满分20分。
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第一题、单项选择题(每题1分,5道题共5分)1、理想电流源的电流为定值,电压为(),且由外电路决定.A、常数B、任意值C、零D、正值2、基尔霍夫定律适用于()电路.A、集总参数B、分布参数C、非线性D、线性3、当电压的参考方向与它的实际方向一致时,电压的值为().A、正值B、负值C、零D、不定4、已知元件吸收的功率为P=-5W,在关联参考方向下,电压为5V,则电流为()A.A、-1B、1C、-5D、55、基尔霍夫定律包括电流定律和().A、电压定律B、欧姆定律C、叠加定律D、替代定律第二题、多项选择题(每题2分,5道题共10分)1、由电容元件的电压和电流关系式可以看出().A、电流的大小和方向取决于电压的大小B、电压增高时,电容器充电C、电压不随时间变化时,电容相当于短路D、电压不随时间变化时,电容相当于开路2、对线性电路和非线性电路均适用的定律或定理有().A、基尔霍夫电压、电流定律B、戴维南、诺顿定理C、叠加定理D、替代定理3、下列元件中属于动态元件的有().A、电阻B、电感C、电容D、电压源4、当施加于电容元件上的电压不随时间变化时,电容元件相当于().A、电流为零的电流源B、开路线C、电压为零的电压源D、受控电压源5、电感元件和电容元件具有的共同性质是().A、动态元件B、有源元件C、耗能元件D、记忆元件第三题、判断题(每题1分,5道题共5分)1、受控源又称为非独立电源.()正确错误2、当理想电压源的数值为零时,可用一条短路线来代替.()正确错误3、当理想电流源的数值为零时,可用一条短路线来代替.()正确错误4、无论电压和电流的参考方向如何,电阻元件总是服从欧姆定律.()正确错误5、只要是集总电路,不论是线性还是非线性电路,基尔霍夫定律总是成立的.()正确错误交卷《电路》第02章在线测试《电路》第02章在线测试剩余时间:46:00 答题须知:1、本卷满分20分。
第二章电阻电路§2-4 节点电压法一、节点电压法(一)节点电压的概念任意选择电路中某一节点为参考节点,其他节点称为独立节点,各独立节点与参考节点之间的电压称为节点电压。
节点电压的参考方向一般选择为独立节点指向参考节点,因此节点电压就是节点电位。
一旦选定节点电压,各支路电压均可用节点电压表示,连在独立节点与参考节点之间的支路电压等于相应节点的节点电压。
连在独立节点之间的支路电压等于两个相关节点的节点电压之差。
电路中所有支路电压都可以用节点电压表示。
(二)节点电压方程⎪⎭⎪⎬⎫=++=++=++333332321312232322212111313212111s n n n s n n n s n n n i u G u G u G i u G u G u G i u G u G u G ⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫=+++=+++=+++snn nn nn n n n n s nn n n n s nn n n n i u G u G u G i u G u G u G i u G u G u G 2211222222121111212111(三)节点电压法的解题步骤(1)指定参考节点,其余节点独立节点与参考节点之间的电压即为节点电压,其参考方向时由独立节点指向参考节点。
(2)求出各节点的自电导、各相邻节点间的互电导、各节点电源电流,按式(2-14)方法列写节点方程。
(3)求解节点电压方程,得出各节点电压值。
(4)指定支路电流的参考方向,根据支路电流与节点电压的关系,求出各支路电流。
(5)如果电路中含有电压源与电阻的串联组合时,先将其等效变换为电流源与电阻并联的组合,然后再列写节点电压方程,进行计算。
(6)如果电路中含有电压源并没有电阻与之串联,可用下列方法:①尽可能选用电压源支路的负极性端作为参考节点,这时该支路另一端的节点电压就已知(节点电压等于电压源电压),该节点方程也就不用列写了,其余节点方程仍按一般方法列写;②假设流过电压源的电流为,增加了一个变量,同时补充一个节点电压与电压源电压关系的方程,这样就能可以解出节点电压。
节点电压法.一、节点电压方程出发点进一步减少方程数,用未知的节点电压代替未知的支路电压来建立方程。
图3.2-1电路共有4个节点、 6条支路(把电流源和电导并联的电路看成是一条支路)。
用支路电流法计算,需列写6个独立的方程选取节点d为参考点,d点的电位为,则节点a、b、c为独立的节点,它们与d 点之间的电压称为各节点的节点电压(node voltage),实际上就是各点的电位。
这样a、b、c的节点电压是。
各电导支路的支路电流也就可用节点电压来表示结论:用3个节点电压表示了6个支路电压。
进一步减少了方程数。
1、节点电压方程根据KCL,可得图3.2-1电路的节点电压方程节点电压方程的一般形式自电导×本节点电压-Σ(互电导×相邻节点电压)= 流入本节点的所有电流源的电流的代数和自电导(self conductance)是指与每个节点相连的所有电导之和,互电导(mutual conductance)是指连接两个节点之间的支路电导。
节点电压法分析电路的一般步骤确定参考节点,并给其他独立节点编号。
列写节点电压方程,并求解方程,求得各节点电压。
由求得的节点电压,再求其他的电路变量,如支路电流、电压等。
例3.2-1 图3.2-1所示电路中,G1=G2=G3=2S,G4=G5=G6=1S,,,求各支路电流。
解:1. 电路共有4个节点,选取d为参考点,。
其他三个独立节点的节点电压分别为。
2. 列写节点电压方程节点a:节点b:节点c:代入参数,并整理,得到解方程,得3. 求各支路电流特别注意:节点电压方程的本质是KCL,即Σ(流出电流) =Σ(流入电流),在节点电压方程中,方程的左边是与节点相连的电导上流出的电流之和,方程的右边则是与节点相连的电流源流入该节点的电流之和。
如果某个电流源上还串联有一个电导,那么该电导就不应再计入自电导和互电导之中,因为该电导上的电流(与它串联的电流源的电流)已经计入方程右边了。
北交《电路(含实验)》在线作业一一、单选题(共 10 道试题,共 30 分。
)1. 电流的参考方向(). 规定为正电荷的运动方向. 与电压的参考方向有关. 电流的实际方向. 假定为正电荷的运动方向正确答案:2. R=10Ω,=1uF与电感L串联,接到频率为1000Hz的正弦电压源上,为使电阻两端电压达到最高,电感L应取:(). 1H. 1/2лH. 1/2H. 1/(4л2)H正确答案:3. 只具有存储磁场能量特性的电路元件是指(). 电阻元件. 电感元件. 二极管元件. 电源元件正确答案:4. 现有额定值为220V、25W的电灯一只,准备串联一个小灯泡放在另一房间作为它的信号灯,应选择_____规格的小灯泡?. 6V,0.15. 6V,0.1. 1.5V,0.5. 1.5V,0.3正确答案:5. 在RL串联的正弦电路中,如果电阻上电压为30伏,电感上电压为40伏,那么总电压为( ). . 70伏. 50伏. 10伏. 50安正确答案:6. 正弦稳态无源单口网络,端口电压u(t) =100os t V,端口电流i(t) = 2sin( t + 30°), 则单口网络的输入阻抗为()。
. 50∠60°Ω. 50∠-60°Ω. 50∠-30°Ω. 200∠-30°Ω正确答案:7. 集总参数电路的最大尺寸满足(). 略微大于电磁波波长. 略微小于电磁波波长. 远远大于电磁波波长. 远远小于电磁波波长正确答案:8. 理想电感元件在某时刻其电压值为0,则该时刻电感上的储能(). 不一定为0. 一定为0. 一定不为0. 无法确定正确答案:9. 已知电流i=4sin(314t-45°),当它通过2Ω的电阻时,电阻所消耗的功率是( )W . 32. 8. 16. 10正确答案:10. 电感元件吸收的能量是以()的形式储存在元件的()中。
. 电场能量,磁场. 电场能量,电场. 磁场能量,磁场. 磁场能量,电场正确答案:北交《电路(含实验)》在线作业一二、多选题(共 10 道试题,共 40 分。
第三章:电阻性网络分析的一般方法(节点电压法、网孔电流法)3.1 节点电压法参考点:在电路中任意选择的一点,假设该点的电压为零。
节点电压:其他独立节点与参考点之间的电压。
节点电压法:节点电压法是以节点电压为求解电路的未知量,利用基尔霍夫电流定律和欧姆定律导出(n-1)个独立节点电压为未知量的方程,联立求解,得出各节点电压。
适用范围:结构复杂、非平面电路、独立回路选择麻烦,以及节点少、回路多的电路。
一、节点电压方程式的一般形式步骤:1、选择最佳参考点,标在电路图中。
2、按照节点电压方程的一般形式,根据实际电路直接列出个节点电压方程。
3、联立求解,解出各节点电压。
4、根据节点电压,再求其他待求量。
注意: 1、自电导一定为正,互电导一定为负。
2、方程右边流入节点的电流为正,流出为负。
3、电路中有电压源支路:(1)只有一个电压源支路,把参考节点选在电压源支路的一端,以充分利用已知电压。
(2)有两个以上电压源支路时,对于跨接于两个独立节点之间的电压源支路,一定要假设电流。
或者将电压源与电阻的串联等效成电流源与电阻的并联。
4、电路中含有受控源支路时,一定要写补充方程,即控制量与节点电压的关系式。
例3.3 试用节点电压法求(图8.1)所示电路中的各支路电流。
7 A I(图8.1)解 取节点O 为参考节点, 节点 1、2的节点电压为U 1、U 2, 列出节点方程,得 解之得取各支路电流的参考方向, 如图2.23所示。
根据支路电流与节点电压的关系, 有二、电路中含有理想电压源支路的处理方法例3.4 用节点电压法求(图8.2)所示电路中电流源两端电压u S 和电压源支路中的电流i S 。
解:适当选择参考点,使理想电压源正好跨接在参考点与某一节点之间,该节点电压就是理想电压源的电压。
选择节点4作为参考点,理想电压源正好跨接在参考点与节点之间,各节点电压方程为:节点1: (1/3+1/4)u 1-1/3u 2=-1A7)3121(21321)2111(2121=++-=-+U U U U VU V U 12,621==AU I AU U I AU I 4312332126261612321211===-=-=-====节点1: u2=10V节点1: -1/4 u2+(1/3+1/4)u3=1A联立求解,得:u 1=4V u3=6V电流源两端电压为:u S =u1-u3=-2V八.课堂小结:这节课主要学习了节点电压法的求解过程,在使用节点电压法时,一定要注意电压、电流的参考方向,以及电流源电流的流向。
节点电压法分析的原理节点电压法是一种电路分析方法,用于求解电路中各个节点的电压。
它基于简单的基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律,通过列写节点电流方程和节点电压方程来建立电路方程组,然后通过求解这个方程组来得到节点的电压。
节点电压法的主要原理是根据基尔霍夫电流定律和电压定律建立电路方程组,然后通过求解这个方程组来求解节点的电压。
首先,将电路中的节点选取为未知量,对每个节点写出基尔霍夫电流定律式。
根据基尔霍夫电流定律,对于一个节点来说,进入该节点的电流之和等于离开该节点的电流之和。
然后,对于每个节点,用该节点的电压减去相邻节点的电压,得到节点间的电压差。
再根据基尔霍夫电压定律,对于一个回路来说,电动势之和等于电动势之和。
根据这个定律,可以对每个回路写出方程。
通过对每个节点和回路写出方程,最后得到一个电路方程组。
这个方程组的未知量是各个节点的电压。
解这个方程组,就可以得到电路中各个节点的电压。
节点电压法的步骤如下:1. 选择一个节点作为参考节点,通常选取一个地节点或电源的负极作为参考节点。
2. 对于除参考节点外的每个节点,写出基尔霍夫电流定律的方程。
这些方程描述了该节点进入和离开的电流之和为零。
3. 对于每个回路,写出基尔霍夫电压定律的方程。
这些方程描述了回路上各个电动势之和为零。
4. 根据节点和回路的方程写出电路方程组。
5. 解电路方程组,求解各个节点的电压。
节点电压法的优点是适用范围广,可以分析复杂的电路。
它可以处理非线性电路和含有电流源的电路。
同时,它也更加直观,可以方便地得到节点的电压值。
然而,节点电压法也有一些局限性。
首先,对于大规模的复杂电路,方程组往往庞大复杂,求解困难。
其次,节点电压法要求选择参考节点,如果选择不当可能导致方程组的复杂性增加。
另外,节点电压法要求对电路进行合理的简化和变换,以便更好地应用该方法,这需要有一定的电路分析经验。
总的来说,节点电压法是一种常用的电路分析方法。
它以节点作为未知量,通过基尔霍夫电流定律和电压定律建立电路方程组,再通过求解这个方程组得到节点的电压。
电路(第五版).-邱关源原著-电路教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第5章 含有运算放大器的电阻电路本章重点1、理想运算放大器的两个特性;2、节点法分析含理想运算放大器的电阻电路。
本章难点分析电路时理解虚断、虚短的含义。
教学方法本章是通过一些典型电路讲述了含运算放大器的电阻电路的分析方法。
采用讲授为主,自学为辅的教学方法。
共用2课时。
通过讲例题加以分析,深入浅出,举一反三,理论联系实际,使学生能学会学懂。
授课内容运算放大器是一种电压放大倍数很高的放大器,不仅可用来实现交流信号放大,而且可以实现直流信号放大,还能与其他元件组合来完成微分、积分等数学运算,因而称为运算放大器。
目前它的应用已远远超出了这些范围,是获得最广泛应用的多端元件之一。
5.1运算放大器的电路模型一、电路符号a 端—-反相输入端:在o 端输出时相位相反。
b 端—-同相输入端:在o 端输出时相位相同。
o 端—-输出端A —-放大倍数,也称作“增益”(开环放大倍数:输入端不受o 端影响)。
''''''()o ao bo o o b a u Au u Au u u u A u u =-=⇒=+=-差动输入方式二、端口方程:()o b a u A u u =- 三、电路模型:i o ioR R R R ----输入电阻输出电阻高输入,低输出电阻,A o b a a + _ a u _ + A b + _ b u -15V 0u _ + +__+a _+ +a ub u a ii R()b a A u u - Ro 0u b i0,""0000,""a i b o b a b a i R i R u u u u a b A ≈⎫→∞⎬≈⎭→⎫-≈≈⎬→∞⎭理想状态下,虚断电流可以为,但不能把支路从电路里断开。