电路考研复习大纲(第一部分)1.

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电路考研复习大纲

第一部分、直流电路

一、基本概念和基本定律

1、电压、电流的参考方向

电压、电流任意指定的方向。电路中所标的电压、电流方向都是参考方向。

关联参考:当电流的参考方向从参考电压的正极流入时,为关联参考,否则为非关联参考

2、功率

若电压、电流取关联参考,,

若电压、电流取非关联参考,,

,吸收功率,为负载;,发出功率,为电源。

3、基尔霍夫定律

KCL KVL

在集总电路中,不管是线性元件,还是非线性元件,是时变元件还是非时变元件,KCL、KVL都适应。

4、等效变换

端口向外部有两个引出端扭且两个端扭上的电流同一电流,这样两个端扭即构成电路的一个端口。相应电路即为一端口电路。

等效电路如果两个一端口电路和内部结构和参数完全不同,但它们有相同的端口关系,则两个一端口电路和外部电路是等效的。

电路等效变换在保持端口关系不变情况下,把电路变换为,或电路变换为。

(1)电阻等效变换

①电阻串、并联两个电阻的并联的等效电阻和分流公式

②等效变换(特别是三个相等电阻情况)

(2)电源等效变换

①几个电压源串联可以等效成一个电压源;几个电流源并联可以等效成一个电流源。

②电压源等效为电流源

电流源等效为电压源

注意:①电压源的方向与电流源的方向是相反的。

②电源等效变换时控制量不能消失。

5、回路(网孔)电流法

以假想的回路(网孔)电流为变量列方程求解的方法。

在列方程时应注意:

(1)回路(网孔)电流方程的标准形式(以三个回路为例)

式中为第回路的自电阻,为第回路与第个回路的互电阻。

为第回路(网孔)上的电压源的电压的代数和。

(2)自电阻为正;

互电阻:当两个回路(网孔)电流方向相同时,为正;

当两个回路(网孔)电流方向相反时,为负;

当两个回路(网孔)不相邻,或相邻但没有公共电阻时,

为0。

(3) 回路(网孔)上电压源电压的正负:电压源的电压与回路(网孔)电流方向相同时,取负值;相反时,取正值。

(4)受控源可以作为独立电源处理,控制量应用回路(网孔)电流来表示。

(5)无伴电流源存在时,可以选择无伴电流源的电流作为回路(网孔)电流,该电流源只能出现在一个回路(网孔)中。

6、结点电压法

在电路中任选一结点为参考点,其电位为零。其它结点为独立结点。独立结点与参考结点间电压为结点电压。

以结点电压为变量列方程求解的方法为结点电压法。

在列方程时应注意:

(1)结点电压方程的标准形式(以三个结点为例)

式中为自电导,为互电导。为注入第结点的电流源的电流的代数和(包括电压源与电阻串联等效成电流源与电阻并联)。(2)自电导为正;互电导为负。

(3)注入结点的电流源的电流为正,流出结点的为负。

(4)受控源可以作为独立电源处理,控制量应用结点电压来表示。

(5)无伴电压源存在时,一般选择其负极为参考点。

注意:①用结点法时要充分利用无伴电源来简化计算过程。

②与电流源串联的电阻不参与列方程。

7、叠加定理

(1)表述:在线性电路中,任意电流或电压都相当于电路中每一个电源单独作用时,在该处产生的电流或电压的叠加。

(2)使用叠加定理时应注意

①叠加定理只适用于线性电路,不适宜于非线性电路;

②只能用来叠加电压、电流,不能用来叠加功能功率。

③不作用的电压源用短路替代,不作用的电流源用开路替代,电阻不能改变。

④各分电路的电压、电流的参考方向与原电路相同。

⑤受控电源应保留在电路中。

8、替代定理

(1)表述:在某一电路中,已知第条支路的电流和电压,则可用一个电流为的电流源来替代该支路;或用一个电压为的电压源来替代,或用一个电阻为的电阻来替代,替代后原电路的其余支路特性保持不变。

(2)应用替代定理时应注意

①叠加定理只适用于线性和非线性电路;

②替代定理应用条件:替代前后应有唯一解;

③电路中任意支路不能与被替代的支路存在耦合关系。

9、戴维宁定理与诺顿定理

(1)戴维宁定理的表述:线性一端口网络对于外电路可用电压源和电阻串联来等效。(等效后的电路称为戴维宁等效电路)

电压源的电压为一端口的开路电压,电阻为将一端口网络内的所有独立电源置零后的输入电阻。(若网络内有受控电源应用加压求流法、开路短路法等方法)

(2)诺顿定理的表述:线性一端口网络对于外电路可用电流源和电阻并联来等效。(等效后的电路称为诺顿等效电路)

电流源的电流为一端口的短路电流,电阻为将一端口网络内的所有独立电源置零后的输入电阻。

10、最大功率传输定理

条件电阻匹配

计算负载获得最大功率时,一般都是将负载去除,将剩余部分等效成戴维宁等效电路或诺顿等效电路,再根据条件计算。

11、特勒跟定理和互易定理

(1)特勒跟定理

特勒跟定理1

特勒跟定理2 对于网络N和N'有相同的图,各个支路的电压、电流取关联参考。有

(2)互易定理

形式 1 形式2

形式3

(3)互易定理表述:对于一个仅含线性电阻的网络,当在单一激励下,互换激励和响应的位置时,激励与响应的比值不变。

(4)应用互易定理时应注意:

①互易前后应保持网络的拓扑结构不变,仅理想电源搬移;

②互易定理适用于线性网络在单一电源激励下,两个支路电压电流关系;

③激励为电压源时,响应为电流。激励为电流源时, 响应为电压; ④互易前后端口处的激励和响应的极性要保持一致; ⑤含有受控源的网络,互易定理一般不成立。

二、典型例题及作题方法分析

例题1:求图示电路中电压源和受控电压源得功率。 解:用网孔电流法

13526i i -=- 2341322i i i i -+= 312i = 418i =

解之得 16i A = 210i A =-

6V 电压源发出的功率

616(18)61272V P i W =⨯-=⨯=

受控电压源发出的功率 212226(10)120i P i i W ==⨯⨯-=-

例题2:电路如图所示。求受控电流源发出的功率。

解:用回路电流法