电路理论(3-第一章)

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2014年《电路理论》课程考试辅导资料笔记经典

2014年《电路理论》课程考试辅导资料笔记经典

2014年《电路理论》课程考试辅导资料笔记经典第一章电路分析的基本概念和基本定律本章从引入电路模型的概念开始,介绍常用的电路元件及其伏安特性;简单电路等效变换的方法;包括电阻和电源的联接及电源的等效变换;同时引入电流和电压的参考方向及基尔霍夫两个定律:电流定律和电压定律。

第一节电路和电路模型(model )教学目的:掌握电路的基本组成;学习电路模型的建立。

教学重点:电路的模型建立。

教学难点:如何用集总参数电路代替实际电路。

教学方法:自学第二节电压和电流的参考方向(reference direction)教学目的:掌握电流和电压的基本概念;电流和电压的参考方向的设定。

教学重点:电流和电压的参考方向的设定。

难点:关联参考方向和非关联参考方向的引入。

教学方法:课堂讲授,多媒体。

教学过程:一. 电流(current)1. 电流:2. 电流的参考方向参考方向:任意选定的一个方向作为电流的参考方向。

例单位名称:安(培)符号:A (Ampere)二. 电压(voltage)1. 电压(voltage):单位名称:伏(特) 符号:V(V olt)2. 电压(降)的参考方向三. 电位小结(1) 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向。

(2) 参考方向一经选定,必须在图中相应位置标注 (包括方向和符号),在计算过程中不得任意改变。

(3) 关联参考方向和非关联参考方向。

(4) 参考方向也称为假定正方向,以后讨论均在参考方向下进行,不考虑实际方向。

四. 电路元件的功率(power)1、 电功率功率的单位名称:瓦(特) 符号(W )能量的单位名称:焦(耳) 符号(J )2.功率的计算u, i 取关联参考方向p 吸< 0 实际发出5W p 吸 = u I 例 U = 5V , I = - 1AP 吸= UI = 5 (-1) = -5 W第三节电源元件(source,independent source)教学目的:了解电源的两种类型;掌握电压源和电流源的相互转换。

电路理论1-3

电路理论1-3

6Ω 电路基础 Ω a 5Ω Ω
i 1= i ab + i
i ab = i 1 − i
i1
0 . 9 i1 = i =
10 = 2A 5
2 i1 = ≈ 2.222A 0 .9
+u S -
iab +10V - i
4Ω Ω 0.9i1 b
uab = 4 × i ab = 4 × ( i1 − 0 .9 i1 ) = 4 × 0 .1i1 ≈ 0 .899 V
电路基础 1.8.1 基尔霍夫电流定律(KCL定律) 基尔霍夫电流定律(KCL定律) (KCL定律 1.定律 在集中电路中,任何时刻, 在集中电路中,任何时刻,流向任一结点的电流 等于流出该结点的电流。对任一结点, 等于流出该结点的电流。对任一结点,所有流出结 点的支路电流的代数和恒等于零。 点的支路电流的代数和恒等于零。 即: ∑I入= ∑I出 I1 I2 a 或: ∑I= 0 R2 + R1 + I 对结点 a: 1+I2 = I3 : I3 R3 E2 E1 − − 或 I3-I1-I2= 0 b 实质: 电流连续性的体现。 ♣ 实质 电流连续性的体现。 基尔霍夫电流定律( 基尔霍夫电流定律(KCL)反映了电路中任一 ) 结点处各支路电流间相互制约的关系。 结点处各支路电流间相互制约的关系。
电路基础
例 已知 u1 = u3 = 1V, u2= 4V, u4 = u5 = 2V, 求 ux。 + u2 _
解法1: 沿外回路, 解法 沿外回路,据KVL有 有
+ u4 _ + u_ 5 + ux _
− u1 + u2 + u4 + u5 − u x − u3 = 0

电路理论(第一章)16

电路理论(第一章)16

I R 与 U R 的方向一致
b
a

UR
U R IR R
假设: I R 与 UR 的方向相反 b
+
U I
关联参考方向
+
U I
非关联参考方向
a
IR

UR
U R I R R
27
(4) 参考方向也称为假定正方向,以后讨论均在参考方向下进 行,不考虑实际方向。
28
四、电位 所谓电位是指电路中某一点相对于参考点而言的电压。
问题?
电流方向 A B? 电流方向 B A?
+ E _
I R
A
大小
IR R
B
电流(代数量) 方向
+ E1 _
+ E2 _
17
18
3
解决方法
(1) 在解题前先设定一个正方向,作为参考方向; (2) 根据电路的定律、定理,列出物理量间相互关 系的代数表达式; (3) 根据计算结果确定实际方向: 若计算结果为正,则实际方向与假设方向一致; 若计算结果为负,则实际方向与假设方向相反。
36
6
例:计算图示电路各元件吸收或产生的功率。
c.上述功率计算不仅适用于元件,也适用于任意二端 网络。 d.电阻元件在电路中总是消耗(吸收)功率,而电源在电 路中可能吸收,也可能发出功率。
结论
解:(a)、(b) 电路中U、I 为关联方向,则 (a) P = U I = 6×1 = 6 W (吸收功率) (产生功率) (b) P = U I = 6×(-1 ) =-6 W
41
1-4-1 基尔霍夫电流定律 (KCL): 在集中电路中,任何时刻,对任何节点,所有支 路电流的代数和恒等于零。或者说,在任何时刻流 入节点的电流等于由节点流出的电流。

电路理论第一章

电路理论第一章

电压的参考方向和电压值的正负共同决定电压的实际方向。
例1. 图中 u(t ) 220 2 sin(314t 30 )V,试说明 t 0
1 s 两个时刻电压的真实方向。 和t 60
+
解: u(0) 220 2 sin30 110 2V 0
t=0时真实方向与参考方向相同。
u
-
《电路理论》课程介绍
一、为什么学? 二、学什么? 三、怎样学?
一、课程性质和目的 —为什么要学这门课
电路理论:电子与电气信息类专业的 重要技术基础课 •基础性:理论严密、逻辑性强 •应用性:有广阔的工程背景
二、课程内容 (学什么?)
电路理论:电路基本概念、电路基本规律、 电路基本分析方法 教材:《电路基础理论》
电容元件:表示产生电场,储存电场能量的元件。 电压源和电流源:表示将其他形式的能量转变成电能的元件。
在电路图中,各电路元件都用规定的图形符号表示。
1.1.2 理想电路元件和电路模型
4、电路模型
开关 白炽灯
E Ro +
10BASE-T wall plate
I + U –
S
电 池 导线

RL
由理想电路元件互相联接组成的电路称为电路模型 电路模型是由理想电路元件构成。 电路理论研究的对象不是实际电路器件,而是电路模型
R1
U
a
R2 R4
b
R3 R5 U2
R1
R2
U1
参考方向——事先假定的正电荷定向移动的方向。 参考方向的表示方法:
i
i 0 ——实际方向与参考方向相同 i 0 ——实际方向与参考方向相反
1 1 180 u ( ) 220 2 sin(314 30 ) 60 60

电路原理习题答案第一章 电路模型和电路定理练习

电路原理习题答案第一章  电路模型和电路定理练习

第一章电路模型和电路定律电路理论主要研究电路中发生的电磁现象,用电流、电压和功率等物理量来描述其中的过程。

因为电路是由电路元件构成的,因而整个电路的表现如何既要看元件的联接方式,又要看每个元件的特性,这就决定了电路中各支路电流、电压要受到两种基本规律的约束,即:(1)电路元件性质的约束。

也称电路元件的伏安关系(VCR),它仅与元件性质有关,与元件在电路中的联接方式无关。

(2)电路联接方式的约束(亦称拓扑约束)。

这种约束关系则与构成电路的元件性质无关。

基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)是概括这种约束关系的基本定律。

掌握电路的基本规律是分析电路的基础。

1-1说明图(a),(b)中,(1)的参考方向是否关联?(2)乘积表示什么功率?(3)如果在图(a)中;图(b)中,元件实际发出还是吸收功率?解:(1)当流过元件的电流的参考方向是从标示电压正极性的一端指向负极性的一端,即电流的参考方向与元件两端电压降落的方向一致,称电压和电流的参考方向关联。

所以(a)图中的参考方向是关联的;(b)图中的参考方向为非关联。

(2)当取元件的参考方向为关联参考方向时,定义为元件吸收的功率;当取元件的参考方向为非关联时,定义为元件发出的功率。

所以(a)图中的乘积表示元件吸收的功率;(b)图中的乘积表示元件发出的功率。

(3)在电压、电流参考方向关联的条件下,带入数值,经计算,若,表示元件确实吸收了功率;若,表示元件吸收负功率,实际是发出功率。

(a)图中,若,则,表示元件实际发出功率。

在参考方向非关联的条件下,带入数值,经计算,若,为正值,表示元件确实发出功率;若,为负值,表示元件发出负功率,实际是吸收功率。

所以(b)图中当,有,表示元件实际发出功率。

1-2 若某元件端子上的电压和电流取关联参考方向,而,,求:(1)该元件吸收功率的最大值;(2)该元件发出功率的最大值。

解:(1)当时,,元件吸收功率;当时,元件吸收最大功率:(2)当时,,元件实际发出功率;当时,元件发出最大功率:1-3 试校核图中电路所得解答是否满足功率平衡。

电路理论

电路理论

由电磁感应律:u d L
dt
线性电感电压: u L di dt
线性电感电流: i

1 L

udt
或定积分形式:
i 1
tud 1
t0 ud 1
t
ud
L
L
L t0
i(t0)
1 L
t
ud
t0
17
线性电感电压: u L di dt
电感功率: p ui Lidi dt
受控电源反映电路中某处电压(或电流)控制另一处电压(或 电流)的现象。也是表示一处电路变量与另一处电路变量之间 的耦合关系。
22
例:1-3
求图示电路中的电流 i,已知u2=0.5u1, iS=2A,
i
iS
+
5 u1
-
+ u2 2 -
解 i : u 20 .5 u 10 .5 1 02 .5A 22 2
u(t)
C
u()d(u)1C2u(t)1C2u( )
u( )
2
2
若在 t = -时电容未储能,则:
WC

1Cu2(t) 2
从 t1 到 t2 ,电容元件的电场能:
W C C u u ( ( t 1 t2 ) )u d 1 2 C 2 u ( t2 ) u 1 2 C 2 ( t 1 ) u W C ( t2 ) W C ( t 1 )
10
1-4 电路元件
电路元件是电路中的最基本的组成单元 分为:二端、三端、四端、多端元件;有源元件、无源元件
线性元件、非线性元件; 时不变元件、时变元件等
常用的理想元件符号
理想电压源 理想电流源 电阻

电路理论(湖南工程学院)知到章节答案智慧树2023年

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电路理论(湖南工程学院)知到章节测试答案智慧树2023年最新第一章测试1.图示电路中,元件吸收的功率为-10W,则Uba=()。

参考答案:10V2.图中电流源的功率为()。

参考答案:吸收功率6W3.电压等于()V。

参考答案:4.如图所示,I=()A。

参考答案:75.如图所示,E=()V。

参考答案:46.图示电路中电流I=()A参考答案:7.图所示电路,电压U=()V。

参考答案:88.电路如图所示,1A电流源产生的功率Ps等于()W。

参考答案:19.在列某结点的电流方程时,均以电流的参考方向来判断电流是“流入”还是“流出”结点。

( )参考答案:对10.基尔霍夫电流定律是指沿回路绕行一周,各段电压的代数和一定为零。

()参考答案:错第二章测试1.电阻并联时,电阻值越大的电阻()。

参考答案:消耗功率越小2.在如图所示电路中,电阻增加时,电流I将()。

参考答案:增大3.如图所示电路,就外特性而言,则()。

参考答案:b、c等效4.等效变换过程中,待求量的所在支路不能参与等效。

()参考答案:对5.两电压不相等的理想电压源并联没有意义。

()参考答案:对6.两种电源模型等效时,对电源内部及内部功率是不等效的。

()参考答案:对7.图(a)所示电路与图(b)所示电路等效,则在图(b)所示电路中Us=()V ,R=()Ω。

()参考答案:6,28.试求下图所示电路左端的等效电阻=()Ω。

参考答案:39.计算图所示电路中两点间的等效电阻等于()Ω。

(保留两位小数)参考答案:1.7110.利用电源等效变换,求图所示电路中的电流I=()A。

参考答案:2A第三章测试1.下面关于用支路电流法求解全部未知的支路电流时,下列叙述正确的是( )参考答案:需要列写独立结点上的KCL方程和独立回路上的KVL方程2.对于含有n个结点b条支路的电路,下列有关回路电流法的看法正确的是()参考答案:回路(电流)必须选取b-n+1个,方程列写可少于b-n+1个3.下列有关结点电压法叙述正确的是()参考答案:结点电压是相对量,与参考节点选取相关4.下列有关标准结点电压法中自导、互导叙述正确的是()参考答案:自导永为正,互导永为负5.电路如图所示,试用支路电流法求各支路电流。

电路 第一章

电路 第一章

绪论1. “电路分析”是电类(强电、弱电)专业本科生必修的重要的是电气程专业的主本课程的地位修的一门重要的专业基础课。

是电气工程专业的主干技术基础课程。

通过对本课程的学习,使同学们基本论分析计算电路的掌握电路的基本理论、分析计算电路的基本方法和进行实验的基本技能,为后续课程准备必要的电路知识知识。

前续课程高等数学大学物理等前续课程:高等数学、大学物理等。

后续课程:模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统等与系统等。

3.研究的内容●电路理论的研究体系:电路分析(analysis):在给定的激励(excitation)下,求结构已知的电路的响应(response)。

激励给定响应待求?电路已知re电路综合(synthesis):在特定的激励下,为了得到预期的响在特定的激励为得到预期的响应而研究如何构成所需的电路。

激励已知目标给定电路未知re●电路分析(analysis)研究内容:以电路模型为基础,编写描述电路的方程式,通过响应的求解、分析,认识已知电路的功能和特性。

根据所分析电路的不同可分为:1、电阻电路分析;2、动态电路分析;动态电路分析3、正弦稳态电路分析4、二端口网络二端口网络(简单电路)5. 教材及主要参考书1.教材:12006[]邱关源,《电路》,高等教育出版社,第五版,2.参考书:[2]汪缉光,刘秀成主编,《电路原理》(第二版),清华大学出版社。

[3](美)尼尔森.《电路》.北京:电子工业出版社,20086. 具体要求及成绩评定⑴自主学习要求:⑵听课要积极主动⑶课后及时做思考题、作业,有问题及时课后时做考题作有问题时解决认真作业,必须独立完成;必须抄题目、画电路,电路图使用铅笔和尺子,下一节课前必须交上一节课的作业。

20 %平时成绩成绩评定标准:实验成绩期末考试20 %60 %(平时成绩:考勤、作业、课堂练习提问、答疑)第一章电路模型和电路定律第章电路模型和电路定律1.1电路和电路模型.1.2电流和电压的参考方向1.3电功率和能量1.4电路元件141.5电阻元件1.6电压源和电流源161.7受控电源1.8基尔霍夫定律教学目标1.牢固掌握电路模型和理想电路元件的特性。

电工电子技术基础第1章 电路的基本理论及基本分析方法

电工电子技术基础第1章 电路的基本理论及基本分析方法

-
电流源模型
实际电源可用一个电流为IS的理想电流源与电阻并 联的电路作为实际电源的电路模型,称为电流源模型。
其中
IS

U0 R0
称为短路电流
实际电源内阻R0越大,越接近于理想电流源。
第1章 电路的基本理论及基本分析方法
3.实际电源模型的等效变换
R0 + US -
等效电压源模型
IS

US R0
US R0IS
2.理想电流源:理想电流源是从实际电流源抽象出来的 理想二端元件,流过它的电流总保持恒定,与其端电压 无关。理想电流源简称电流源。 电流源的两个基本性质
①电流是给定值或给定的时间函数,与电压无关;
②电压是与相连的外电路共同决定的。
IS或iS
+ U或i

电流源的图形符号
电流源的伏安关系
i IS
o
u
直流电流源伏安特性
uR( i 关联u ) R( 或 i 非关联)
电阻参数R:表示电阻元件特性的参数。 线性非时变电阻:R为常数;简称为线性电阻。
第1章 电路的基本理论及基本分析方法
应当注意,非线性电阻不满足欧姆定律。
单位:SI单位是欧[姆](Ω)。计量大电阻时,以千欧 (KΩ)、兆欧(MΩ)为单位。
电阻的参数也可以用电导表示,其SI单位是西[门 子](S)。线性电阻用电导表示时,伏安关系为
②箭头,如图(a) i。
参考方向的意义:若电流的参考方向和实际方向一致, 则电流取正值,反之则取负值。如图(a)、(b)所示。
第1章 电路的基本理论及基本分析方法
二、电压、电位、电动势及其参考方向
1. 电压、电位、电动势
⑴电压

电路原理第一章 电路元件和电路定律

电路原理第一章 电路元件和电路定律

i + U
关联参考方向
i +
U
非关联参考方向
返 回 上 页 下 页

i

A U B
电压电流参考方向如图中所标, 电压电流参考方向如图中所标,问:A、B 、 两部分电路电压电流参考方向关联否? 两部分电路电压电流参考方向关联否? 电压、电流参考方向非关联; 答: A 电压、电流参考方向非关联; B 电压、电流参考方向关联。 电压、电流参考方向关联。

信号是运载信息的工具 电路是对信号进行加工、处理或能量传递的具体结构 是对信号进行加工、 系统是信号通过的全部电路和设备的总和
第1章
重点: 重点:
电路元件和电路定律
(circuit elements) (circuit laws)
1. 电压、电流的参考方向 电压、 2. 电功率和能量 3. 电路元件特性 4. 基尔霍夫定律
(reference direction)
电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁链、 电路中的主要物理量有电压、电流、电荷、磁链、能 量、电功率等。在线性电路分析中人们主要关心的物理量 电功率等。 是电流、电压和功率。 是电流、电压和功率。
1. 电流的参考方向 (current reference direction)
返 回 下 页
电路和电路模型( §1-1 电路和电路模型(model)
1. 实际电路 功能 由电工设备和电气器件按预期目的连 接构成的电流的通路。 接构成的电流的通路。 a 能量的传输、分配与转换; 能量的传输、分配与转换; b 信息的传递与处理。 信息的传递与处理。 共性 建立在同一电路理论基础上

(2) 以c点为电位参考点 点为电位参考点

第1章电路模型和电路理论

第1章电路模型和电路理论

1.4电路元件 电路元件
1.4.1电阻元件 电阻元件 1) 金属导体的电阻 导体对电流呈现一定的阻碍作用。这种阻碍作用被称为 电阻,用字母R来表示。 导体的电阻值R与导体的长度l成正比,与导体的横截面 积s成反比,并与导体材料的性质有关,用公式表示为
l R=ρ s
1
电路理论-太湖学院机电系电路理论-太湖学院机电系-S.L
对于线性定常电感器,其特性方程为ϕ=Li,则从 时间t0到t电感器所储存的能量
WM (t0 , t ) = ∫
φ (t )
0
i dφ (t ) = ∫
φ
φ
0
1 φ2 1 2 dφ = = Li L 2 L 2
1
电路理论-太湖学院机电系电路理论-太湖学院机电系-S.L
贴片型功率电感
贴片电感
1
电路理论-太湖学院机电系电路理论-太湖学院机电系-S.L
P =U4I2 = (−4) ×1 = −4W(发出) 4
P = U5I3 = 7×(−1) = −7W(发出) 5
P =U6I3 = (−3) × (−1) = 3W( 收 吸 ) 6
注意
对一完整的电路,满足:发出的功率= 对一完整的电路,满足:发出的功率=吸收的功率
1
电路理论-太湖学院机电系电路理论-太湖学院机电系-S.L
NEXT
1
电路理论-太湖学院机电系电路理论-太湖学院机电系-S.L
重点: 重点: 电压、 1. 电压、电流的参考方向 2. 电阻、电容、电感和电源元件的特性 电阻、电容、 3. 基尔霍夫定律
1
电路理论-太湖学院机电系电路理论-太湖学院机电系-S.L
1.1 电路和电 路 模 型
1.1.1 实际电路组成

电路理论

电路理论

f (t )e− st dt
1 +∞ f (t ) = F ( jω )e jωt d ω 2π ∫−∞ 1 σ + j∞ f (t ) = F ( s )e st ds 2π j ∫σ − j∞
电路理论的发展(1)
电路理论始于19世纪早中期的欧姆定律与基尔霍 夫定律,由于早期电报与电话通信、电机工程的 发展而形成一些基本概念与方法。 20世纪初电子三极管的发明使长距离通信、无线 电广播与电视得到发展,滤波、放大、振荡等基 本电路得到逐渐深入的研究。 至20世纪30~40年代基本形成包括分析与综合两 大分支的经典电路理论,成为独立的学科,大多 数沿用至今的概念、原理与方法此时已出现。
Zoc称为二端口的开路阻抗矩阵
二端口矩阵
以端口电压做激励:
⎡i1 ⎤ ⎡ y11 y12 ⎤ ⎡v1 ⎤ ⎢i ⎥ = ⎢ y y ⎥ ⎢ v ⎥ ⎣ 2 ⎦ ⎣ 21 22 ⎦ ⎣ 2 ⎦
I = Ys cV
Ysc称为短路导纳矩阵。 Zoc、Ysc是二端口的特性描述矩阵。其中每个

元素都有明确的物理意义。
基本方法(2)
元器件模型是分析的基础。电路的基本元件是 R、L、C、Memristor。 一般元器件的建模要用相关学科的理论与方 法,如半导体器件的模型是在半导体物理提供 的概念与方法基础上,通过对其中载流子运动 过程的分析后得出的。 无论一个元器件的内部多复杂,其电特性模型 总是表示为外部端子上电压电流之间的某种数 学关系。
1/2
dvR dv = C (vR ) R dt dt
Cj0 ⎡ qε N A ND ⎤ C(vR ) = A ⎢ ⎥ = v ⎣ 2(φ0 + vR ) NA + ND ⎦ 1+ R

电路理论课后答案,带步骤

电路理论课后答案,带步骤
同理可求出:

原电路可变换成图(a)
2-6题图2-6所示电路,试证明当 时, ,并求此时的电压比 。
题图2-6题图2-6(b)
(1)证明:将 型电路变换为Y型网络,其等效电路如图b所示。
则: , ----------------------------(1)
------------------------------(2)
解:由题图知,
开关S接1时,能测量1mA电流,故:
mA,
开关S接2时,能测量10 mA电流,故:
mA,
开关S接3时,能测量100 mA电流,故:题图2-4
mA,
解得: , ,
2-5对题图2-5所示电桥电路,应用Y- 等效变换求Uab。
题图2-5题图2-5(a)
解:对由1,2,3构成的T型网络进行 型变换有:
对左边网孔由KVL, ,
联立解得: V, A,
W。
受控源上的电压、电流为关联参考方向,
所以发出的功率为 W。题图1-7
1-8题图1-8所示电路,若要使Uab=0,求电源电压Us。
题图1-8
解:设电路中各支路电流如图所示,
对节点A、B由KCL:
, 。
对网孔 、 、 由KVL:



联立解得: A, A, A, A, V。
2-1求题图2-1所示电路各端口的伏安关系。
(a)(b)
题图2-1
(a)解:设电路中电流如图所示,对节点A、B,由KCL:

解得:
对回路由KVL:
(b)解:对回路由KVL: ,
整理得:
2-2求题图2-2所示电路的输入电阻Ri。
(a)(b)
题图2-2

电路理论教程答案陈希有

电路理论教程答案陈希有

电路理论教程答案陈希有【篇一:《电路理论基础》(第三版陈希有)习题答案第一章】电路电流的参考方向是从a指向b。

当时间t2s时电流从a流向b,与参考方向相同,电流为正值;当t2s时电流从b流向a,与参考方向相反,电流为负值。

所以电流i的数学表达式为2a t?2s? i??-3at?2s ?答案1.2解:当t?0时u(0)?(5?9e0)v??4v0其真实极性与参考方向相反,即b为高电位端,a为低电位端;当t??时u(?)?(5?9e??)v?5v0其真实极性与参考方向相同,即a为高电位端,b为低电位端。

答案1.3解:(a)元件a电压和电流为关联参考方向。

元件a消耗的功率为pa?uaia则ua?pa10w??5v ia2a真实方向与参考方向相同。

(b) 元件b电压和电流为关联参考方向。

元件b消耗的功率为pb?ubib则ib?pb?10w1a ub10v真实方向与参考方向相反。

(c) 元件c电压和电流为非关联参考方向。

元件c发出的功率为pc?ucic则uc?pc?10w10v ic1a真实方向与参考方向相反。

答案1.4解:对节点列kcl方程节点③: i4?2a?3a?0,得i4?2a?3a=5a节点④: ?i3?i4?8a?0,得i3??i4?8a?3a节点①: ?i2?i3?1a?0,得i2?i3?1a?4a节点⑤: ?i1?i2?3a?8a?0,得i1?i2?3a?8a??1a若只求i2,可做闭合面如图(b)所示,对其列kcl方程,得 i28a-3a+1a-2a0解得i2?8a?3a?1a?2a?4a答案1.5解:如下图所示(1)由kcl方程得节点①:i1??2a?1a??3a节点②:i4?i1?1a??2a节点③:i3?i4?1a??1a节点④:i2??1a?i3?0若已知电流减少一个,不能求出全部未知电流。

(2)由kvl方程得回路l1:u14?u12?u23?u34?19v回路l2:u15?u14?u45?19v-7v=12v回路l3:u52?u51?u12??12v+5v=-7v回路l4:u53?u54?u43?7v?8v??1v若已知支路电压减少一个,不能求出全部未知电压。

电路理论基础课后习题解析 第一章

电路理论基础课后习题解析 第一章
4mV
电路理论基础
ux
ix uo 20KW 60KW i3
io
50KW 10KW
30KW uo
解 由题可知
u1=4mV
u1= u2=4mV
i1= i2=0,电压ux为 u2 4 10 3 3 3 ux (10 50) 60 10 24 10 3 10 10 10
a 6A I0 2W 1/4I0 I1 8W U 0
电路理论基础
解 对图中节点a利用 KCL可得 1 6 I 0 I 0 I1 0 4
对8W 、2W电阻由欧姆定律可得, I1 U 0 / 8 CCCS I0 U0 / 2 将I1、I2代入上述方程中解得: U0 8 V I0 4 A
电路理论基础
第一章 习 题 课
1、参考方向和实际方向
电路理论基础
例1-1 某二端元件两端电压的数值为10V,若 已知电流由元件的 b 端指向 a 端,元件获得能量。 试标出电压的实际方向,写出电压表达式。
a
i U=10V
b
思考
a i i
U=-10V
b U= ? b
若电压电流都取相反 擦靠方向,则 ?
例1-11 图示含有理想运算放大器电路,试求输出电 压U0。 I 5W 2 解 U A 1V
5W A I 5W 3
I1 B 5W I4 5W C I5 ∞
电路理论基础
Hale Waihona Puke U C 3VUA I1 0.2A Uo 5 1V 3V UC U A I2 0.4A 5 I 3 I 2 I1 0.4 0.2 0.2A U AB I 3 5 1V U BC 3 I4 0.6A U BC U AB U AC 3V 5 5
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T型等效电路求法:
z11 已知一个二端口网络的Z参数为 z21
za zc zb
z12 求T型等效电路。 z22
T型等效电路的Z参数 应与给定的Z参数相同
z11 za + zc z12 z21 zc z z + z 22 b c
za z11 z12 zb z22 z12 z z c 12
& I1
& I1
+ & U1
& I2
T
+ & U2
+ & U 1
& I1
& I 2
& I2
+ & U 2
& U1

+
T
T
& U2
& I2
+
& I1
& I2
T
+ & U2
& I2
& U1

+
T
T
& U2
+

& & & U 1 T11 T12 U 2 T11 T12 T11 T12 U 2 & & I 2 T21 T22 T21 T22 I 2 & I 1 T21 T22
I1
Yb Ya Yc

I2
+
U U1 0 1

+
U 22 0 U




1-3-4 二端口网络Y参数等效电路 一、用两个受控电源构成的二端口网络模型 根据:
& & I 1 Y11 U 1 + Y12 U 2 & & & & I 2 Y21 U 1 + Y22 U 2

电路理论
主讲 谢榕
开课单位:电气与电子工程学院电工教学基地
第一章 二端口网络
主讲
谢榕
§1-1
概述
端口条件
1-1-1 端口的概念 + us P A R
i入 i出
一端口网络
1 . 端口(port)定义: 端口由一对端钮构成,且满足如下端口条件:从 一个端钮流入的电流等于从另一个端钮流出的电 流。
& U 1 Z 11 & U 2 Z 21 & Z 12 I 1 & Z 22 I 2
Z 11 Z Z 21
Z 12 Z 22
1-2-2 阻抗型参数的物理意义
& U1 入端阻抗 Z11 & I1 & U2 转移阻抗 Z 21 & I
Y11 Y Y21
Y12 Y22
Y Z 1
Z Y 1
1-2-2 阻抗型参数的物理意义
& & I 1 Y11 U 1 + Y12 U 2 & & & & I 2 Y21 U 1 + Y22 U 2
Y11
& I1 & U1
& U2 0
自导纳
1-1-2. 二端口网络与四端网络 当一个电路与外部电路通过两个端口连接时称 此电路为二端口网络。 i2 i1 i i
1 2
i1 i2 i1
i2
i2 i1 具有公共端的二端口
i3 i4 四端网络 三端口或六端网络
1-1-3 松弛二端口网络与非松弛二端口网络
定义:内部不含独立源、不含初始储能的二端口网络
Z
Z
n:1
Z不存在
Y不存在
Z,Y均不存在
3.几种参数相互间关系参见书P21 表1-1
4. 互易二端口有三个独立参数,对称时只有二个独立参数
Y 互易 对称 Y12=Y21 Y11=Y22 Z Z12=Z21 Z11=Z22 T T11=T22 H detH=1
detT=1 H12= -H21
detT = T11 T22- T12 T21 =1
称为松弛二端口网络,否则称为非松弛二端口网络。 特别的:如果是线性非松弛二端口网络,可由相应的 松弛二端口网络与独立电源构成的电路来等效。 证明:

约定
1. 讨论范围
线性 R、L、C、M与线性受控源
不含独立源 2. 参考方向 + u1 – i1 线性RLCM 受控源 i1 i2 i2 + u2 –
& U2 I &2
& & U 1 T11 T12 T11 T12 U 2 & & T21 T22 T21 T22 I 2 I1

T T T
1
& I2 0
& I2 0
& U1 Z12 & I2 & U2 Z 22 & I
2
& I1 0
转移阻抗 入端阻抗
& I1 0
Z参数又称开路阻抗参数 互易二端口 对称二端口
Z12 Z 21 Z11 Z 22
( Z12 Z 21 )
1-2-3 阻抗型参数的求法 方法: ①直接根据参数的物理意义求。 ②列写网络方程及其它方法求。
结论: 级联后所得复合二端口T 参数矩阵等于级联的二 端口T 参数矩阵相乘。上述结论可推广到n个二端 口级联的关系。 T1 T2 ... ... Tn
T=[T1][T2] …. [Tn]

4
6 4 T2
& & & U1 T11U 2 T12 I 2 & & & I1 T21U 2 T22 I 2
I1
I2
+

U1
Y11

Y22
+


U2
Y12 U 2 Y21 U 1
二、用一个受控源构成的二端口模型
推导:

等效电路图
I1
-Y12
Y11+ Y12 Y22+Y12

I2
+

+

U1

U2
Y21-Y12 U 1

称为二端口网络的π型等效电路
1-4 二端口网络的混合型参数
1-4-1 H型参数方程 H 参数也称为混合参数,常用于晶体管等效电路。


& U 1 H 11 & I 2 H 21
I1 & H 12 I 1 + & U1 H 22 U 2

I2
线性 无源
+ U2 -
ห้องสมุดไป่ตู้
H 参数的物理意义
& U1 H11 & U 2 0 & I1 & I2 H 21 & U 2 0 & I1
当已知[T]参数、[H]参数时,可用同样方法求出等效电路
1-7 二端口网络的相互联接
1-7-1 二端口网络的级联
& I1
& I1
+ & U1
& I2
T
+ & U2
+ & U 1
& I1
& I 2
& I2
+ & U 2
& U1

+
T
T
& U2
+

T11 T12 [T ] T21 T22
Yb Ya
& I1 Y11 & U1
& I2 Y21 & U1
Yc
型等效电路的Y参数应与
上述给定的Y参数相同。
& U2 0
Ya + Yb
& U2 0
Yb Y12
Y22
& I2 & U2
& U1 0
Yb + Yc
Ya Y11 + Y21 解之得: Yb Y12 Y Y + Y 22 21 c
U1
U1
+
-
线性 无源
+ U2 -
& U1 A & I C
1
& & U 2 + B ( I 2 ) & & U 2 + D ( I2 )
(注意负号)
小结
1. 六套参数,还有逆传输参数 和逆混合参数。 2 .为什么用这么多参数表示 (1)为描述电路方便,测量方便。
(2)有些电路只存在某几种参数。
6
4 T1
4
T3
1 4 Ω T1 0 1
0 1 T2 0.25 S 1
1 6 Ω T3 0 1
0 1 6 2 16Ω 1 4 1 [T ] [T1 ] [T2 ] [T3 ] 0.25 1 0 1 0.25S 2.5 0 1
Z21I1

U1
·
·
U2



二、用一个受控源构成的二端口模型
推导:

等效电路图
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