电路分析基础各章节小结
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电路各章知识点总结电路是指由两个或两个以上的元件通过导线或其他电连接物连接而成的电气连接网络。
在电路中,阻抗、电流、电压、功率是电路的基本参数。
1.1 电路的分类根据电路中元件的性质和连接方式,可以将电路分为直流电路和交流电路;根据电路中元件的连接方式,可以将电路分为串联电路、并联电路和混联电路。
1.2 电路基本元件电路中的基本元件有电源、电阻、电容、电感和电子器件等。
其中,电源是提供电路所需电流能量的元件;电阻是消耗电能的元件;电容是存储电能的元件;电感是储存电能的元件;电子器件包括二极管、晶体管、集成电路等,它们能实现电流的调节、放大、开关等功能。
1.3 电路基本参数电流是电子在导体中的移动,是电荷的流动;电压是电荷单位正负极性间的电势差,是推动电流移动的力;阻抗是电路对电流的阻碍程度;功率是单位时间内电路所消耗或发出的能量。
这些参数是电路中的基本物理量,能够全面反映电路的特性。
第二章电路定理电路定理是根据电路中的基本物理原理和数学严密的推导而得出的一些简便方法,用以分析和计算复杂电路中的电流、电压等物理量。
2.1 基尔霍夫定律基尔霍夫定律包括基尔霍夫环路定律和基尔霍夫节点定律。
基尔霍夫环路定律指出沿着任意闭合路径电动势的代数和等于该路径上的电压降的代数和。
基尔霍夫节点定律指出电流在节点处的代数和等于零。
利用这两个定律可以方便地分析复杂电路中的电流、电压等物理量。
2.2 特纳定理特纳定理是电路学的重要定理之一,它指出了电路中任意两点之间的等效电阻等于这两点间的实际电阻的数量积除以这两点间的总电阻。
特纳定理为复杂电路的等效化提供了一种简便的方法。
2.3 负反馈理论负反馈是指将输出信号返回输入端,用以减小输入信号的增益。
利用负反馈可以提高电路的稳定性和线性度,将输出信号与输入信号之比控制在一个较小的范围内,同时还可以减小噪声和失真。
第三章电路分析电路分析是指根据电路的拓扑结构和元件特性,利用数学方法分析电路中各个元件的电流、电压等物理量。
电路分析基础学习的总结电路分析基础学习的总结范文通过电路基础的学习,我们的科学思维能力,分析计算能力,实验研究能力和科学归纳能力有了很大的提高,为下学期我们学习电子技术打下了基础。
对于我们具体的学习内容,第一到第四章,主要讲了电路分析的基本方法,以及电路等效原理等,而后面的知识主要是建立在这四章的内容上的,可以说,学好前面这四章的内容是我们学习电路基础的关键所在。
在这些基础的内容中又有很多是很容易被忽略的。
对于第五章的内容,老师让我们自主讲解的方式加深了我们的印象,同时也让我们学会如何去预习,更好的把握重点,很符合自主学习的目的。
至于第六章到第十章的内容则完全是建立在前四章的内容上展开的',主要就是学会分析电路图结构的方法,对于一二阶电路的响应问题,就是能分析好换路前后未变量和改变量,以及达到稳态时所求量的值。
对于老师上课方法的感想:首先感谢窦老师和杨老师的辛苦讲课,窦老师声音洪亮,讲课思路清晰,让我们非常受益,杨老师的外语水平让我们大开眼界,在中文教学中,我们有过自主学习的机会,也让大家都自己去讲台上讲课,加深了我们的印象,而且对于我们学习能力有很大提高,再是老师讲课的思路,让我受益不凡,在这之中感受到学习电路的方法。
在双语班的教学中,虽然外语的课堂让我们感觉很有难度,有的时候甚至看不懂ppt上的单词,临时上课的时候去查,但是老师上课时经典的讲解确实很有趣味,不仅外语水平是一定的锻炼,同时也是学习电路知识,感觉比起其他班的同学,估计这应该是一个特色点吧。
对于学习电路感想:学习电路,光上课听老师讲课那是远远不够的,大学的学习都是自主学习,没有老师的强迫,所以必须自己主动去学习,首先每次上完课后的练习,我觉得很有必要,因为每次上完课时都感觉听的很懂,看看书呢,也貌似都能理解,可是一到做题目就愣住了,要么是公式没有记住,要么是知识点不知道如何筛选,所以练习很重要,第二点,应该要反复回顾已经学过的内容,只有反复记忆的东西才能更深入,不然曾经学过的东西等到要用就全都忘记了,不懂得应该多问老师,因为我们是小班,这方面,老师给了我们足够的机会。
电路原理每章知识点总结基本元件:1. 电阻:电子元件中最基本的元器件,用来限制电流。
电阻的大小用欧姆(ohm)表示,符号为Ω。
2. 电容:由两个导体之间的绝缘材料组成,用来存储电荷。
其大小用法拉德(Farad)表示,符号为F。
3. 电感:当电流通过导线时会产生磁场,导线围绕的磁场又会产生电流。
这种现象称为电感,用亨利(Henry)表示,符号为H。
电路定律:1. 基尔霍夫电压定律(KVL):在一段闭合回路中,各个元器件之间的电压和等于回路中电压的代数和。
2. 基尔霍夫电流定律(KCL):在电路中,流入一个节点的电流的总和等于流出该节点的电流的总和。
3. 欧姆定律:电流与电压成正比,电阻成反比。
数学表达式为 V=IR,其中V为电压,I为电流,R为电阻。
第二章:串并联电路串联电路:所有元件依次连接起来,电流只有一个路径可走。
并联电路:所有元件并联连接,电流可以通过不同的路径流动。
电流和电压的计算:1. 串联电路中各个电阻的电压之和等于电源电压。
2. 并联电路中,各个电阻的电流之和等于总电流。
第三章:交流电路交流电路中的频率和周期:1. 交流电源的频率用赫兹(Hz)表示,一般为50Hz或60Hz。
2. 周期是指一个完整的波形所经过的时间,它与频率成反比。
周期T=1/f。
交流电路中的电压和电流:1. 交流电压:交流电压的大小可以用有效值表示,称为有效值,标识为Vrms。
2. 交流电流:交流电流的大小也可以用有效值表示,称为有效值,标识为Irms。
交流电路中的电阻、电容和电感:1. 交流电路中的电阻会产生有功功率消耗。
2. 交流电路中的电容会导致电压滞后。
3. 交流电路中的电感会导致电流滞后。
第四章:放大电路放大电路的作用是将输入信号放大到所需的大小。
常用的放大电路包括共集电极放大电路(CE)、共基极放大电路(CB)和共射极放大电路(CC)。
放大电路中的输入和输出:1. 输入端:输入信号称为小信号,其大小远远小于电源电压。
电路基础第三章知识点总结第三章节的内容主要涉及电路的分析和维持,包括各种电路的分析方法、戴维南定理、诺尔顿定理、极限定理、最大功率传输定理以及电路维持的相关知识。
通过本章的学习,我们可以更好地理解电路的工作原理和分析方法,为我们今后的学习和工作打下扎实的基础。
本篇总结将主要围绕本章的知识点展开,总结出电路的分析方法和维持知识点,让读者对电路有更全面的了解。
一、电路分析方法1.节点分析法节点分析法是一种电路分析方法,通过寻找电路中的节点,应用基尔霍夫电流定律(KCL)进行节点电压的分析。
通过节点电压的计算,可以找到各个支路中的电流,从而进一步分析电路的特性。
节点分析法的手续步骤为:(1)选取一个节点作为参考点,为了简化计算,一般选为电压源的负极或接地点;(2)对不确定电压的节点进行标记;(3)应用基尔霍夫电流定律,列出各节点处的电流之和为零;(4)利用基尔霍夫电流定律和欧姆定律,列出各节点处的电压。
2.支路分析法支路分析法是一种电路分析方法,通过寻找电路中的支路,应用基尔霍夫电压定律(KVL)进行支路电流和电压的分析。
通过支路电流和电压的计算,可以找到各个支路中的电流和电压,从而进一步分析电路的特性。
支路分析法的手续步骤为:(1)选择一个支路作为参考方向,可以沿着电流的方向或者反方向;(2)按照已选的方向,利用基尔霍夫电压定律,列出各支路的电流和电压;(3)应用欧姆定律,列出支路中的电流和电压。
3.戴维南定理戴维南定理是电路理论中的一项重要理论,它指出了任意线性电路可以用一个恒电压源和一个串联电流源的组合来替代。
通过戴维南定理,可以将一个复杂的电路简化为一个等效的电压源和串联电流源的组合,从而方便进一步的分析和计算。
4.诺尔顿定理诺尔顿定理是电路理论中的另一项重要理论,它指出了任意线性电路可以用一个恒电流源和一个并联电阻的组合来替代。
通过诺尔顿定理,可以将一个复杂的电路简化为一个等效的电流源和并联电阻的组合,从而方便进一步的分析和计算。
电路基础复习提纲第一章 直流电与电阻元件1、 电流、电压、电位、电动势、功率的定义2、 欧姆定律: IR U = 注意方向3、 功率的计算:RUR I UI P 22===4、 尔霍夫电流定律:对任意节点或闭合面来说, 流入节点或闭合面的电流, 恒等于流出节点或闭合面的电流。
这就是基尔霍夫电流定律, 也称为基尔霍夫第一定律: 01=∑5、 基尔霍夫电压定律:在任意瞬间, 在任意闭合回路中, 沿任意环行方向(顺时针或逆时针), 回路中各段电压的代数和恒等于0。
也称为基尔霍夫第二定律: ∑U=0 6、 导体的电阻:S L R ρ=G RU I ==17、 电阻的串联:电阻、电流、电压、功率的关系及其计算8、 电阻的并联:电阻、电流、电压、功率的关系及其计算9、 电压源:图形 恒压源与电阻串联 Ir E U -= 10、电流源:图形 恒流源与电阻并联 11、电压源与电流源的等效变换:rEI s = r I E s = 12、受控源13、负载获取最大功率的条件:当负载电阻与电源内阻相等时, 负载从电源处取得的功率最大 RE P 42max =第二章 正弦交流电与电抗元件1、 正弦量的三要素:i=102sin (314t+60º) )/(221s rad Tf fT ππω===2、 最大值和有效值之间的关系:m m U U U 707.021==3、 正弦交流电的多种表示形式:ii ij jI I jb a I Ie i iϕϕϕϕsin cos +=+=∠==4、 纯电阻电路:电流与电压的相位相同,为耗能元件,RU R I UI P 22===5、 电容元件:电流超前于电压π/2(90度),CjX UCj U U C j I -=-==....1ωω6、 电容的功率计算:有功功率:0=P ,无功功率:CC c X U X I UI Q 22===,为储能元件,)(21)(2t Cu t W C =7、 电感元件:电压超前于电流π/2(90度),....I jX I L j E U L ==-=ω8、 电容的功率计算:有功功率:0=P ,无功功率:LL L X U X I UL Q 22===,为储能元件,)(21)(2t Li t W L =9、 阻抗的串联:......321+++=Z Z Z Z 10.阻抗的并联: (1)111321+++=Z Z Z Z2121111I I I Z Z Z +≠+≠11、RLC 串联的交流电路:)1()(CL j R X X j R Z C L ωω-+=-+=, 电路呈容性电路呈感性,C L C L X X X X <> 12、RLC 串联电路功率:有功功率:ϕcos UI P =,无功功率:ϕsin UI Q =,视在功率:22Q P UI S +==功率因数:SP=ϕcos , ϕ为电流与电压之间的夹角13、功率因数的提高:通过在感性负载两端并联电容器的方法可提高电路的功率因数 14、变压器:电压变换:K N N U U ==2121, 电流变换:K N N I I 11221== K 为变压器的变比 阻抗变换:L L LZ K Z N N I N N U N N I U Z22212122111')()(2=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=== 举例15、RLC 串联谐振:串联谐振的条件:LC f π210=, 串联谐振的特点:P6716、RLC 并联谐振:并联谐振的条件:LCf π210=, 并联谐振的特点:P6817、三相交流电源:A 相、B 相和C 相电动势幅值相等, 频率相同, 彼此之间相位相差120°,P71 18、负载的星形联接(Y形): 1I I p =, 0..303∠=P L U U (对称条件下),0....=++=C B A N I I I I ,中线上不能接保险丝或开关19、负载的三角形联接(△形): 1U U P = 0..303-∠=P L I I20、三相电路的功率: ϕϕcos 3cos 311I U I U P P P ==, ϕϕsin 3sin 311I U I U Q P P ==,( a )( b )R L图2-40 例2.16示意图LC 串联电路R LLC 并联电路112233I U I U Q P S P P ==+=第三章 线性网络分析1、叠加定理:在线性电路中, 当有多个电源共同作用时, 在电路中任一支路所产生的电压(或电流)等于各电源单独作用时在该支路所产生的电压(或电流)的代数和。
电路分析前四章总结目录第一章电路的基本概念与电路定律 (1)1、实际电路与电路模型 (1)2、电路变量及其参考方向 (1)3.电阻元件 (3)4.电压源与电流源 (3)5.受控源 (4)6.基尔霍夫定律 (5)第二章电阻电路的等效变换 (5)1.电路等效的一般概念 (5)2.电阻的串联、并联和混联等效 (6)3.电阻的星形联接与三角形联接的等效变换(Y-Δ变换) (7)4.传递对称电路与平衡对称电路 (8)5.无源单口网络的输入电阻 (9)6.电压源、电流源的串联、并联和转移 (9)7.含源支路的等效变换 (11)8.含外虚内实元件单口网络的等效变换 (12)第三章电阻电路的一般分析 (12)1.电路的图 (12)2.KCL和KVL方程的独立性 (13)3.支路法 (14)4.网孔分析法和回路分析法 (14)5.节点分析法 (15)第四章电路定理 (16)1.叠加定理 (16)2.替代定理 (16)3.戴维南定理和诺顿定理 (16)4.最大功率传输定理 (17)5.特勒根定理 (18)电路课学习体会 (18)第一章电路的基本概念与电路定律1、实际电路与电路模型1.1实际电路的组成与功能(1)实际电路:由实际电路元件(电工设备和电气器件)按预期目的连接构成的电流的通路。
(2)实际电路的功能:a.能量的传输、分配与转换。
b.信息的传递与处理1.2电路模型(1)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。
(2)理想电路元件:有某种确定的电磁性能的元件。
(3)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1.3集中(总)参数电路(1)集中电路:由集中参数元件构成的电路(2)集中参数元件:假定电路发生的电磁过程都集中在元件内部进行(3)集中参数条件:元件的几何尺寸远小于电路工作频率所对应的电磁波的波长2、电路变量及其参考方向2.1电流及其参考方向(1)电流:带电粒子有规则的定向运动(2)电流强度:单位时间内通过导体横截面的电荷量(3)电流单位:A(安培)、kA、mA、 A(4)电流方向:规定正电荷的运动方向为电流的实际方向(5)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。
大学电路各章知识点总结第一章:基本电路定律1.1 基本电路定律1.2 基本电路定律应用第二章:电路分析方法2.1 网孔分析法2.2 节点分析法2.3 图模型分析法2.4 时域分析方法2.5 频域分析方法第三章:电路中的电阻、电容和电感3.1 电阻3.2 电容3.3 电感第四章:交变电路分析4.1 交变电路基本概念4.2 交变电路中的电压与电流4.3 交变电路中的电阻、电容和电感4.4 交变电路的频率特性分析第五章:电源和电源电路5.1 理想电压源和理想电流源5.2 真实电源5.3 电源电路分析第六章:有源电路分析6.1 理想电路的简化6.2 有源电路的戴维南定理分析6.3 有源电路的诺顿定理分析第七章:交变电路中的频率响应7.1 交变电路中的频率响应概念7.2 交变电路中的幅频特性7.3 交变电路中的相频特性第八章:二端口网络8.1 二端口网络的基本概念8.2 传输参数法分析二端口网络8.3 双向传输参数法分析二端口网络8.4 级联与并联电路的等效电路参数第九章:三相电路9.1 三相电路的基本概念9.2 三相电路的平衡态分析9.3 三相电路的非平衡态分析第十章:电磁振荡10.1 电感耦合振荡电路10.2 电容耦合振荡电路10.3 电荷耦合振荡电路10.4 摆线振荡电路第十一章:非线性电路11.1 非线性电路的特性11.2 非线性电路的分析方法11.3 非线性电路中的临界现象以上是大学电路课程的基本知识点总结,电路课程是大学电气工程系的必修课程,学习该课程可以使学生掌握电路分析和设计的基本方法和技巧,为将来的电气工程实践奠定坚实的基础。
第四章小结:1.叠加定理:在线性电路中,任一支路电压或电流都是电路中各独立电源单独作用时在该支路上电压或电流的代数和。
应用叠加定理应注意:(l)叠加定理只适用于线性电路,非线性电路一般不适应。
(2)某独立电源单独作用时,其余独立源置零。
置零电压源是短路,置零电流源是开路。
电源的内阻以及电路其他部分结构参数应保持不变。
(3)叠加定理只适应于任一支路电压或电流。
任一支路的功率或能量是电压或电流的二次函数,不能直接用叠加定理来计算。
(4)受控源为非独立电源,应保留不变。
(5)响应叠加是代数和,应注意响应的参考方向。
2.替代定理:在具有唯一解的集总参数电路中,若已知某支路k的电压u k或电流i k,且支路k与其它支路无耦合,那么,该支路可以用一个电压为u k的电压源,或用一个电流为i k的电流源替代。
所得电路仍具有唯一解,替代前后电路中各支路的电压和电流保持不变。
应用替代定理应注意:(l)替代定理适应于任意集总参数电路,但替代前后必须保证电路具有唯一解的条件。
(2)所替代支路与其它支路无耦合。
(3)“替代”与“等效变换”是两个不同的概念。
(4)若支路k是电源,也可以用电阻R k=u k/i k来替代。
3.等效电源定理(l)戴维南定理:任一线性有源二端网络N,就其两个输出端而言,总可以用一个独立电压源和一个电阻的串联电路来等效,其中,独立电压源的电压等于该二端网络N输出端的开路电压u OC,串联电阻R o等于将该二端网络N内所有独立源置零时从输出端看入的等效电阻。
(2)诺顿定理:任一线性有源二端网络N,就其两个输出端而言,总可以用一个独立电流源和一个电阻的并联电路来等效,其中,独立电流源的电流等于该二端网络N输出端的短路电流i SC,并联电阻R o等于将该二端网络N内所有独立源置零时从输出端看入的等效电阻。
应用戴维南定理和诺顿定理应注意:①只要求有源二端网络N是线性的,而对该网络所接外电路没有限制,但有源二端网络N与外电路不能有耦合关系。
②戴维南定理和诺顿定理互为对偶。
当o≠R且∞≠oR时,有源二端网络N既有戴维南等效电路也有诺顿等效电路,有SC OC o oOC SC SCo OC i u R R u i i R u ===(3)最大功率传输有源二端网络N 与一个可变负载电阻R L 相接,当R L =R o 时负载获得最大功率,称负载与有源二端网络N 匹配,最大功率为o 2OCLmax 4R u P =4.特勒根定理(l)特勒根第一定理:对于n 个节点,b 条支路的集总参数网络,设支路电压为u k ,支路电流为i k , b k ,,2,1 =,各支路电压和电流取关联参考方向,在任一时刻t ,有∑==bk kk iu 1特勒根第一定理反映电路功率守恒,又称功率守恒定理。
(2)特勒根第二定理:两个具有相同有向线图的n 个节点,b 条支路的集总参数网络N 和N ’,设支路电压分别为k u 和k 'u ,支路电流分别为k i 和k 'i ,b k ,,2,1 =,各支路电压和电流取关联参考方向,在任一时刻t ,有∑==bk k ki u 1'和 ∑==bk kki u 1'特勒根第二定理虽然具有功率的量纲,但并不表示支路的功率,因此特勒根第二定理又称似功率守恒定理。
应用特勒根定理应注意:①证明特勒根定理成立只用到了KCL 和KVL ,所以适应于任意集总参数电路。
②定理在实际应用中,注意各支路电压和电流取关联参考方向。
5.互易定理:一个仅有线性电阻组成的无独立源无受控源二端口网络,在单一激励的情况下,激励与响应互换位置,其比值保持不变。
互易定理有三种形式①一个仅有线性电阻组成的无独立源无受控源二端口网络,一端口电压源与另一端口响应电流互换位置,其响应电流不变。
②一个仅有线性电阻组成的无独立源无受控源二端口网络,一端口电流源与另一端口响应电压互换位置,其响应电压不变。
③一个仅有线性电阻组成的无独立源无受控源二端口网络,一端口电压源与另一端口响应电压,若互换成数值相同的电流源与响应电流,其响应电流在数值上与原响应电压相等。
应用互易定理应注意:①只能用于一个仅有线性电阻组成的无独立源无受控源二端口网络,单一激励的情况。
②特勒根定理可以证明互易定理成立,对于互易定理的前两种形式,互易前后激励响应参考方向一致(都相同或都相反);互易定理的第三种形式则不然,参考方向一边相同另一边相反。
第五章小结:可以用一阶微分方程来描述的电路称为一阶电路。
1.电容元件线性非时变电容元件:)()(tCu tq=微分形式VCR:ttuCt id)(d )(=上式表明电容是一种双向、动态、惯性元件,一般情况下电容电压不能跳变。
积分形式VCR:-0d)(1)(d)(1)(ttiCtuiCtuttt≥+==⎰⎰∞ξξξξ电容是记忆元件,实际运算中必须已知)(tu(初始值),电容是一种储能元件。
储存电场能为)(21)(2CtCutw=。
2.电感元件线性非时变电感元件:)()(tLi t=ϕ微分形式VCR:tt iLtud)(d)(=上式表明电感是一种双向、动态、惯性元件,一般情况下电感电流不能跳变。
积分形式VCR:-0d)(1)(d)(1)(ttuLt iiLt ittt≥+==⎰⎰∞ξξξξ电感是记忆元件,实际运算中必须已知)(t i(初始值),电感是一种储能元件。
储存磁场能为)(21)(2LtLitw=。
3.换路和换路定则换路:电路的结构或元件参数突然改变称为换路。
若设=t时刻换路,则换路前一瞬间记为-=0t,换路后一瞬间记为+=0t。
换路定则:若换路瞬间电容电流为有限值,即换路不形成Cu-S或CC-构成的全电容回路,则有)0()0(CC+-=uu,或)0()0(CC+-=qq;对偶地,若换路瞬间电感电压为有限值,即换路后不形成L i -S 或L L -构成的全电感割集,则有 )0()0(L L +-=i i ,或)0()0(L L +-=ϕϕ。
4.初始值计算初始值:电路变量在+=0t 时刻的值。
初始值计算步骤:(1)求换路前的初始状态)0(C -u 或)0(L -i 。
若换路前为直流激励且开关动作已经很久,可将C 看成开路,L 看成短路。
得到-=0t 时刻的等效图,这是一个-=0t 时刻特殊的电阻电路,简称-0图。
求解电容两端的电压)0(C -u ,流过电感的电流)0(L-i 。
(2)在不形成全电容回路,不形成全电感割集的情况下,换路定则成立,即)0()0(C C +-=u u 或)0()0(L L +-=i i 。
(3)作+=0t 时刻的等效图,根据替代定理,电容用电压为)0(C +u 的电压源替代;电感用电流为)0(L +i 的电流源替代,从而得到时刻+=0t 时的另一个特殊的电阻电路,简称+0图。
计算需求电压或电流的值即为初始值。
5.一阶电路的零输入响应激励为零,仅由动态元件初始储能引起的响应称为零输入响应。
一阶电路的零输入响应的一般公式:0e)0()(zi zi >=-+t r t r tτ式中,)(zi t r 为一阶电路任意需求的零输入响应。
)0(zi +r 为仅由动态元件初始储能引起的响应的初始值。
τ为时间常数;含电容的一阶电路RC =τ,含电感的一阶电路R LGL ==τ。
上述R 为动态元件两端看进去的等效电阻。
若此时将动态元件初始储能看成是内电源,显然动态元件初始储能即内电源与零输入响应成正比关系,通常称为零输入线性。
6.一阶电路的零状态响应动态元件初始状态为零,即0)0(C =-u 或0)0(L =-i ,仅由激励引起的响应称为零状态响应。
对于电容电压和电感电流的零状态响应可表示为:0)e 1)(()(C Czs ≥-∞=-t u t u tτ0)e 1)(()(L Lzs ≥-∞=-t i t i tτ式中,,)(Czs t u )(Lzs t i 分别为电容电压和电感电流的零状态响应。
)(C ∞u ,)(L ∞i 分别为电容电压和电感电流的稳态值,τ为时间常数。
激励与零状态响应之间存在线性关系,通常称为零状态线性。
7.一阶电路的全响应全响应:由动态元件初始储能和外界激励共同引起的响应。
全响应=零输入响应+零状态响应 =固有响应(自然响应)+强制响应 =瞬态响应(暂态响应)+稳态响应 8.一阶电路的三要素法三要素:响应的初始值)0(+r ;响应的稳态值)(∞r 和时间常数τ。
一阶电路的三要素式公式:0e)]()0([)()(>∞-+∞=-+t r r r t r tτ式中,响应的初始值)0(+r 求法见4.;时间常数τ的求法见5.;响应的稳态值)(∞r 求法:对于换路后的电路,电容用开路替代,电感用短路替代,从而得到∞=t 时刻的等效图,又是另一个特殊的电阻电路,简称终了图。
计算需求电压或电流的稳态值。
一阶电路的三要素式公式不仅可以计算全响应,也可以计算零输入响应和零状态响应。
当然,一阶电路的零状态响应的也有一般公式:0e)]()0([)()(zs zs >∞-+∞=-+t r r r t r tτ式中,)(zs t r 一阶电路任意需求的零状态响应。
)0(zs +r 为仅由外激励引起响应的初始值。
理解是方便的:)0()0()0(zs zi ++++=r r r 。
+0时刻初始值由内激励(初始储能)和外激励共同作用的结果,是满足叠加定理的。
9.一阶电路的特殊情况(1) 动态元件两端看进去的等效电阻R =0或R =∞时,可以应用极限的办法来求取。
(2) 换路后形成全电容回路或全电感割集,换路定则失效。
解决的方法:全电容回路依据电荷守恒,即)0()0(C C+-=q q ; 全电感割集依据磁链守恒,即)0()0(L L +-=ϕϕ。
最后可以归结为动态元件的等效电路的方法。
(3)换路后形成全电容割集或全电感回路,换路定则仍然成立,但稳态值的求解仍可应用动态元件的等效电路的方法。
必须指出,即使是一阶电路的特殊情况,一阶电路的三要素式公式仍然成立。
10.阶跃函数和阶跃响应单位阶跃函数又称切函数。
定义为⎩⎨⎧><=0100)(t t t ε一阶电路的单位阶跃响应:在单位阶跃信号激励下的零状态响应,记为)(t s 。
)(t s 的计算同样应用三要素式公式即可。
阶跃响应表征了一阶电路的特性,应用它可以方便地计算任意波形信号激励下的零状态响应。
11.脉冲序列作用下的一阶电路这里主要讨论脉冲持续时间T 与脉冲间隔时间T 相同的方波序列,一阶电路为RC 电路。
(1) 当τ4≥T 时,由三要素式公式,得⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤≤-=--T t T U T t U t u T t 2e 0)e 1()()(St-S C ττ ,⎪⎩⎪⎨⎧<<-<<=--Tt T U T t U t u T t 2e 0e )()(S t -S R ττ特别地,当τ非常小(如τ4>>T )时,t t u RCt u d )(d )(R ≈。