电路分析全套教程PPT课件
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工程电路分析基础整套教学课件
4、参考方向（参考极性）人为任意假定的电压方向
参考方向的表示方法
A
B
+
U
-
A
B
UAB
A
B
U
电压参考极性
电压参考极性
+
UAB
-+
UAB
-
A
BA
B
+
-
实际电压降低方向
-
+
实际电压降低方向
UAB＞0
UAB＜0
5、电压与电流关联参考方向：
电流和电压参考方向一致，称U、I为关联参考 方向。
i A
+
UAB
回路：由支路相互联接所构成的一条闭合路径（其中节点不重复 经过）称为回路，图中支路{1, 3, 4}、{2, 3, 5}、{4, 5, 6}、{1, 2, 6}、{1, 3, 5, 6}、{1, 2, 5, 4}、{2, 6, 4, 3}构成了7个回路。
网孔：当回路中不包围其它支路时称为网孔，图中，支路{1, 3, 4}、 {2, 3, 5}、{4, 5, 6}构成了3个网孔。
1.3.1 基尔霍夫电流定律（KCL）
基尔霍夫电流定律（基尔霍夫第一定律）：在集中参数电路中， 任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数和恒为零。如下式 所示，式中，K为该节点处的支路数，ik(t)为第k条支路电流。
K
ik (t) 0
k 1
电流的代数和是根据电流是流出节点还是流入节点来判断的。 在建立节点电流方程（又称KCL方程）时，若规定流出节点的电 流前面取“+”号，则流入节点的电流前面取“–”号（亦可作相反的 规定，两者是等价的）。
【例1 – 4】 如图所示电路中，i = 1 A，u1 = 5 V，uS = 4 V，R = 3 Ω， 求电流源的端电压u。
电路分析与应用(PPT课件(初中科学)19张)
I 0.4A
2.如图所示电路中，电源电压恒为30 V，电阻R1为15Ω。同时闭 合开关S1、S2时，电流表的示数为2.5 A。求: (1)通过电阻R1的电流。 (2)电阻R2的阻值。
解： (1)由图可知，两电阻并联，电流表测量干路电流。
U 30V 通过电阻R1的电流 I1 R1 15 =2A 。
电阻R2两端的电压 U2=U-U1=4.5V-3.6V=0.9V
电路中的电流 I U1 3.6V =0.45A R1 8Ω
电阻
R2
U2 I
0.9V 0.45A
=2Ω
二、并联电路
1.并联电路的电流、电压规律
并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，表达式为 I=I1+I2 。 各支路的电压相等，表达式为U1=U2=U 。
(2)经过电阻R2的电流 I2= I- I1=2.5A-2A=0.5A。
(2)
电阻R2的阻值
R2
U
I2
30V =60Ω 0.5A
。
课堂小结
一、串联电路
1.I1=I2=I 。 2.U=U1+U2 。 3. R=R1+R2 。
二、并联电路
1. U=U1=U2。 2. I=I1+I2 。 3. 1 1 1 。
=
12 V 1A
= 12 Ω。
也可以利用
1 R
1 R1
1 R2
来求总电阻。
V R1
A R2
牛刀小试
1.一个灯泡的电阻是20Ω，正常工作的电压是8 V。现在 把它接到电压是9 V的电源上，要使它正常工作，需要 串联一个阻值多大的电阻？
解：灯泡正常发光时的电压UL=8V，电阻RL=20Ω，
则灯泡正常发光时的电流
2.如图所示电路中，电源电压恒为30 V，电阻R1为15Ω。同时闭 合开关S1、S2时，电流表的示数为2.5 A。求: (1)通过电阻R1的电流。 (2)电阻R2的阻值。
解： (1)由图可知，两电阻并联，电流表测量干路电流。
U 30V 通过电阻R1的电流 I1 R1 15 =2A 。
电阻R2两端的电压 U2=U-U1=4.5V-3.6V=0.9V
电路中的电流 I U1 3.6V =0.45A R1 8Ω
电阻
R2
U2 I
0.9V 0.45A
=2Ω
二、并联电路
1.并联电路的电流、电压规律
并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，表达式为 I=I1+I2 。 各支路的电压相等，表达式为U1=U2=U 。
(2)经过电阻R2的电流 I2= I- I1=2.5A-2A=0.5A。
(2)
电阻R2的阻值
R2
U
I2
30V =60Ω 0.5A
。
课堂小结
一、串联电路
1.I1=I2=I 。 2.U=U1+U2 。 3. R=R1+R2 。
二、并联电路
1. U=U1=U2。 2. I=I1+I2 。 3. 1 1 1 。
=
12 V 1A
= 12 Ω。
也可以利用
1 R
1 R1
1 R2
来求总电阻。
V R1
A R2
牛刀小试
1.一个灯泡的电阻是20Ω，正常工作的电压是8 V。现在 把它接到电压是9 V的电源上，要使它正常工作，需要 串联一个阻值多大的电阻？
解：灯泡正常发光时的电压UL=8V，电阻RL=20Ω，
则灯泡正常发光时的电流
电路分析基础ppt课件
详细描述
欧姆定律是电路分析中最基本的定律 之一，它指出在纯电阻电路中，电压 、电流和电阻之间的关系为 V=IR，其 中 V 是电压，I 是电流，R 布问题的 定律
VS
详细描述
基尔霍夫定律包括两个部分：基尔霍夫电 流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（ KVL）。基尔霍夫电流定律指出，对于电 路中的任何节点，流入节点的电流之和等 于流出节点的电流之和；基尔霍夫电压定 律指出，对于电路中的任何闭合回路，沿 回路绕行一圈，各段电压的代数和等于零 。
电路分析基础PPT 课件
目 录
• 电路分析基础概述 • 电路元件和电路模型 • 电路分析的基本定律和方法 • 交流电路分析 • 动态电路分析 • 电路分析的应用实例
01
电路分析基础概述
电路分析的定义
电路分析
电路分析的方法
通过数学模型和物理定律，研究电路 中电压、电流和功率等参数的分布和 变化规律的科学。
时不变假设
电路中的元件参数不随时间变化， 即电路的工作状态只与输入信号的 幅度和相位有关，而与时间无关。
02
电路元件和电路模型
电阻元件
总结词
表示电路对电流的阻力，是电路中最基本的元件之一。
详细描述
电阻元件是表示电路对电流的阻力的一种元件，其大小与材料的电导率、长度 和截面积等因素有关。在电路分析中，电阻元件主要用于限制电流，产生电压 降落和消耗电能。
二阶动态电路的分析
总结词
二阶RLC电路的分析
详细描述
二阶RLC电路是指由一个电阻R、一个电感L和一个电容C 组成的电路，其动态行为由二阶微分方程描述。通过求解 该微分方程，可以得到电路中电压和电流的变化规律。
总结词
二阶动态电路的响应
欧姆定律是电路分析中最基本的定律 之一，它指出在纯电阻电路中，电压 、电流和电阻之间的关系为 V=IR，其 中 V 是电压，I 是电流，R 布问题的 定律
VS
详细描述
基尔霍夫定律包括两个部分：基尔霍夫电 流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（ KVL）。基尔霍夫电流定律指出，对于电 路中的任何节点，流入节点的电流之和等 于流出节点的电流之和；基尔霍夫电压定 律指出，对于电路中的任何闭合回路，沿 回路绕行一圈，各段电压的代数和等于零 。
电路分析基础PPT 课件
目 录
• 电路分析基础概述 • 电路元件和电路模型 • 电路分析的基本定律和方法 • 交流电路分析 • 动态电路分析 • 电路分析的应用实例
01
电路分析基础概述
电路分析的定义
电路分析
电路分析的方法
通过数学模型和物理定律，研究电路 中电压、电流和功率等参数的分布和 变化规律的科学。
时不变假设
电路中的元件参数不随时间变化， 即电路的工作状态只与输入信号的 幅度和相位有关，而与时间无关。
02
电路元件和电路模型
电阻元件
总结词
表示电路对电流的阻力，是电路中最基本的元件之一。
详细描述
电阻元件是表示电路对电流的阻力的一种元件，其大小与材料的电导率、长度 和截面积等因素有关。在电路分析中，电阻元件主要用于限制电流，产生电压 降落和消耗电能。
二阶动态电路的分析
总结词
二阶RLC电路的分析
详细描述
二阶RLC电路是指由一个电阻R、一个电感L和一个电容C 组成的电路，其动态行为由二阶微分方程描述。通过求解 该微分方程，可以得到电路中电压和电流的变化规律。
总结词
二阶动态电路的响应
《电路分析》谭永霞PPT01课件
激励
（已知）
结构（已知） 响应 参数（已知） （待求）
2．电路综合：
激励
（已知）
结构（待求） 响应 参数（待求） （已知）
3．故障诊断：
激励
（已知）
结构（已知） 响应 参数（待求） （部分已知）
故障诊断是求解故障元件的位置和数值，即故障元件的定位和定值。 电路分析是电路理论的基础，因此学好这门课旨关重要。 三．电路和网络
1．电路：由电路部、器件（或电工设备）组成的能构成电流通路的整体
称为电路。
2．电路的组成部分
电源：供给电能的设备。 负载：用电设备或器件。
连接导线（包括开关）：连接电源和负载的导线。
实际电路例：日光灯
开关 灯 管
电源
启动器
镇 流 器
3．电路的作用
（1）传递能量或信号：如供电系统——传递能量
通信系统——传递信号 （2）信号处理：通过电路将施加的信号（激励）变成或“加工”成其它所 需要的输出（响应）。例如下图所示系统中，整流电路是将输入的正弦信号经 处理后，输出全波整流信号，滤波电路是将输入的全波整流信号经处理后，输 出直流信号。
k ——系数
五 . 电路的物理模型 物理模型——电路模型 模型 数学模型——电路方程 1 . 电路器（部）件的物理模型
电路器（部）件中的电磁现象往往不是单一的，因此要用理想电路元件的
恰当组合来模拟它，这种组合体称为器（部）件的物理模型。
电感线圈的物理模型如图 所示。在低、中频信号激励下，
电容的作用甚微，故可不计C，
（2）电位的特点 ① 电场力做功与路径无关。因此参考点选定后，电位是单值；
② 电位与参考点的选择有关。下图所示电路的 ua 不同。
电路分析基础全套课件完整版ppt教程
2020/5/10
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第1章 电路的基本概念和定律
电路的组成：由电源、负载和中间环节所组成。 电源：是向电路提供能量和信号的元件。如电池、发电机等； 负载：是使用电能和输出信号的器件。如电灯、电炉、显像管
等；
中间环节：是把电源和负载连接在一起。如导线、开关、电视
机内部电路等。
电路举例：
开关
电池
灯泡
手电筒实际电路
2020/5/10
8
第1章 电路的基本概念和定律
1.1.2 电路图
• 电路原理图：
是为分析电路而将电路中的元器件用电路模型与符号来代 替实物而画的电路图。
如下图是手电筒的电路原理图。
开关
S
电池
E 灯泡
S
+
US
-
R
R0
（a） 实物图
（b） 原理图
（c） 电路模型图
实际电路与电路模型
电流的实际方向
电流的参考方向 i
i>0
电流的参考方向 i
i<0
电流参考方向和实际方向的关系
2020/5/10
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第1章 电路的基本概念和定律
5．电流的分类
直流电流，简称直流（DC或dc）
交流电流，简称交流（AC或ac）
i
i
t
恒定直流电流
i
T
2
O
Tt
正弦交流电流
O
Tt
脉动直流电流
i
O
t
无规律变化交流电流
2020/5/10
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1.2.2
第1章 电路的基本概念和定律
电压
• 1. 电压的定义与单位：
• 在电路中，电荷能定向移动是因为电路存在电场。在电场 力的作用下,把单位正电荷从电路的a点移到b点所做的功， 称为从a→b的电压。即：
《电路的分析》课件
谐振电路的应用
谐振电路在通信、测量和自动控制等领域有广泛应用，如调频器 和滤波器等。
滤波器电路的分析
滤波器电路的定义
01
滤波器电路是指能够使特定频率的信号通过而抑制其他频率信
号的电路。
滤波器电路的分析方法
02
通过分析滤波器的传递函数和频率响应曲线，了解其频率选择
特性和通带、阻带的性能。
滤波器电路的应用
详细描述
电源电路通常包括整流电路、滤波电路和稳压电 路等部分。整流电路的作用是将交流电转换为直 流电，滤波电路用于滤除电源中的噪声，稳压电 路则确保输出电压的稳定性。
详细描述
例如，二极管在整流电路中起到单向导电的作用 ，电容和电感在滤波电路中分别起到储存和传递 能量的作用。
信号处理电路的分析
总结词
信号处理电路是用于对输入信号进行加工、处理的电路，常见的信号处理电路包括放大器、滤波器、振荡器等。
详细描述
放大器用于放大微弱信号，以便后续处理；滤波器用于提取特定频率的信号或抑制特定频率的噪声；振荡器则用 于产生一定频率的信号。在信号处理电路分析中，需要掌握各种运算放大器和数字逻辑门的工作原理和应用。
二阶电路
包含两个动态元件（通常是电容 和电感）的电路。
阻尼振荡
二阶电路在暂态过程中表现出的振 荡行为，与阻尼比和自然频率有关 。
无阻尼振荡
当阻尼比为0时，二阶电路表现出自 由振荡的行为。
05
电路的频率分析
正弦稳态电路的分析
正弦稳态电路的定义
正弦稳态电路是指电路中的电压和电流均随时间按正弦规律变化 的电路。
详细描述
电流的大小和方向是电流的两个 基本属性。电流的大小用电流强 度表示，单位为安培（A），方向 则由正电荷流动的方向确定。
谐振电路在通信、测量和自动控制等领域有广泛应用，如调频器 和滤波器等。
滤波器电路的分析
滤波器电路的定义
01
滤波器电路是指能够使特定频率的信号通过而抑制其他频率信
号的电路。
滤波器电路的分析方法
02
通过分析滤波器的传递函数和频率响应曲线，了解其频率选择
特性和通带、阻带的性能。
滤波器电路的应用
详细描述
电源电路通常包括整流电路、滤波电路和稳压电 路等部分。整流电路的作用是将交流电转换为直 流电，滤波电路用于滤除电源中的噪声，稳压电 路则确保输出电压的稳定性。
详细描述
例如，二极管在整流电路中起到单向导电的作用 ，电容和电感在滤波电路中分别起到储存和传递 能量的作用。
信号处理电路的分析
总结词
信号处理电路是用于对输入信号进行加工、处理的电路，常见的信号处理电路包括放大器、滤波器、振荡器等。
详细描述
放大器用于放大微弱信号，以便后续处理；滤波器用于提取特定频率的信号或抑制特定频率的噪声；振荡器则用 于产生一定频率的信号。在信号处理电路分析中，需要掌握各种运算放大器和数字逻辑门的工作原理和应用。
二阶电路
包含两个动态元件（通常是电容 和电感）的电路。
阻尼振荡
二阶电路在暂态过程中表现出的振 荡行为，与阻尼比和自然频率有关 。
无阻尼振荡
当阻尼比为0时，二阶电路表现出自 由振荡的行为。
05
电路的频率分析
正弦稳态电路的分析
正弦稳态电路的定义
正弦稳态电路是指电路中的电压和电流均随时间按正弦规律变化 的电路。
详细描述
电流的大小和方向是电流的两个 基本属性。电流的大小用电流强 度表示，单位为安培（A），方向 则由正电荷流动的方向确定。
《电路分析基础》PPT课件..课件
基尔霍夫电压方程也叫回路电压方程（KCL方程）
精品
基尔霍夫电压定律（KVL）
基尔霍夫电压定律的另一种描述：集总参数电
路中，沿任意闭合回路绕行一周，电压降的代数 和=电压升的代数和。
基尔霍夫电压定律是能量守恒的结果，体现了
电压与路径无关这一性质，是任一回路内电压必 须服从的约束关系。
精品
KVL示例
电阻消耗的瞬时功率
参考方向一致时 参考方向不一致时
电阻消耗的能量
精品
1.5 独立电源
术语
电路中的电源：
独立电源：就是电压源的电压或电流源的电流不受外电 路的控制而独立存在的电源。 受控电源：是指电压源的电压和电流源的电流，是受电 路中其它部分的电流或电压控制的电源。 电压源和电流源
精品
电压源
精品
支路、节点、回路、网孔
支路： 1、2、3、4、5、6、7 节点： ①、②、③、④、⑤ 简单节点： ④
回路： ①-②-③-④-① ①-②-⑤-① ①-②-⑤-③-④-①等等。 网孔： ①-②-③-④-① ①-②-⑤-① ②-③-⑤-② 思考:①-②-③-⑤-①是网孔吗? 网孔一定是回路，但回路不一定是网孔。精品
电路的组成(component)
激励与响应
精品
1.1电路和电路模型
电路的作用：能量和信息两大领域
1.电力系统：实现电能的传输和转换。 能量是主要的着眼点。涉及大规模电能的产生、 传输和转换(为其他形式的能量)，构成现代工业生产、 家庭生活电气化等方面的基础。
精品
1.1电路和电路模型
电路分析基础
精品
《电路分析》课件
电容元件
总结词
电容元件在电路中主要起储存电荷的 作用，其电压和电流之间的关系由电 容定律描述。
详细描述
电容元件的电压和电流之间的关系由 电容定律描述，即I=C(dv/dt)，其中I 是电流，C是电容，dv/dt是电压的变 化率。
电感元件
总结词
电感元件在电路中主要起储存磁场能量的作用，其电压和电 流之间的关系由电感定律描述。
阻抗是指电路中阻碍电流 的元件对电流的阻碍作用 ，由电阻、电感、电容等 元件组成。
导纳的定义
导纳是电路中导纳元件对 电流的导纳作用，由电导 和电纳组成。
阻抗与导纳的关系
阻抗和导纳是正弦交流电 路中两个重要的概念，它 们在数值上相等，但符号 相反。
正弦稳态电路的分析
正弦稳态电路的定义
正弦稳态电路是指电路中的电压和电流都随时间按正弦规律变化 ，且电路中的元件参数不随时间变化的电路。
正弦稳态电路的分析方法
通过使用相量法、阻抗三角形法等分析方法，可以方便地求解正弦 稳态电路中的电压和电流。
正弦稳态电路的应用
正弦稳态电路广泛应用于电力、电子、通信等领域。
功率与功率因数
功率的定义
01
功率是指单位时间内完成的功，表示电路中能量转换的速率。
功率因数的定义
02
功率因数是指电路中有功功率与视在功率的比值，反映了电路
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电阻
导体对电流的阻碍作用称 为电阻。电阻的大小与导 体的长度、截面积和材料 性质有关。
02
电路元件与电路定律
电阻元件
总结词
电阻元件是电路分析中最基本的 元件之一，它限制电流的流动， 产生电压降。
详细描述
电阻元件是线性元件，其电压和 电流之间的关系由欧姆定律描述 ，即V=IR，其中V是电压，I是电 流，R是电阻。
电路分析基础ppt课件
叠加定理
叠加定理是指在分析暂态电路时，可以将激励（即输入）信号分解为多个正弦波信号，然后分别求解 每个正弦波信号引起的响应（即输出），最后将各个响应叠加起来得到总的响应。
综合应用案例分析
07
综合应用案例一：一个实际电路的分析
总结词
这是一个实际电路，我们需要运用所学 的电路分析基础来理解和分析它的工作 原理。
的性能是否符合要求。
THANKS.
VS
详细描述
首先，我们可以根据电路图识别出各个元 器件及其作用，然后根据欧姆定律、基尔 霍夫定律等基本原理来计算电流、电压等 参数，从而理解电路的工作过程。
综合应用案例二：一个复杂电路的分析
总结词
这是一个复杂电路，我们需要运用所学的电 路分析基础来理解和分析它的工作原理。
详细描述
对于复杂电路，我们需要采用一些高级的分 析方法，如支路电流法、节点电压法等，来 计算各个支路上的电流、各个节点的电压等 参数，从而理解电路的工作过程。
RL电路
在RL电路中，电感L和电阻R串联，当开关从闭合状态变为断开状态时，电感L会通过电阻R放电，电流i(t)可以用 以下公式表示：i(t)=I_0(1-exp(-t/τ))，其中I_0为初始电流，τ为时间常数。
暂态电路的基本分析方法
节点电压法
在暂态电路中，节点电压是指在该节点处的电压降。节点电压法是通过求解节点电压来分析暂态电路 的一种方法。
电路分析基础ppt课件
目 录
• 电路分析概述 • 电阻电路分析 • 电容电路分析 • 电感电路分析 • 交流电路分析 • 暂态电路分析 • 综合应用案例分析
电路分析概述
01
电路分析的基本概念
电路分析的定义
电路分析是对电路进行建模、分 析和计算的过程，以了解电路的 性能和优化其设计。
叠加定理是指在分析暂态电路时，可以将激励（即输入）信号分解为多个正弦波信号，然后分别求解 每个正弦波信号引起的响应（即输出），最后将各个响应叠加起来得到总的响应。
综合应用案例分析
07
综合应用案例一：一个实际电路的分析
总结词
这是一个实际电路，我们需要运用所学 的电路分析基础来理解和分析它的工作 原理。
的性能是否符合要求。
THANKS.
VS
详细描述
首先，我们可以根据电路图识别出各个元 器件及其作用，然后根据欧姆定律、基尔 霍夫定律等基本原理来计算电流、电压等 参数，从而理解电路的工作过程。
综合应用案例二：一个复杂电路的分析
总结词
这是一个复杂电路，我们需要运用所学的电 路分析基础来理解和分析它的工作原理。
详细描述
对于复杂电路，我们需要采用一些高级的分 析方法，如支路电流法、节点电压法等，来 计算各个支路上的电流、各个节点的电压等 参数，从而理解电路的工作过程。
RL电路
在RL电路中，电感L和电阻R串联，当开关从闭合状态变为断开状态时，电感L会通过电阻R放电，电流i(t)可以用 以下公式表示：i(t)=I_0(1-exp(-t/τ))，其中I_0为初始电流，τ为时间常数。
暂态电路的基本分析方法
节点电压法
在暂态电路中，节点电压是指在该节点处的电压降。节点电压法是通过求解节点电压来分析暂态电路 的一种方法。
电路分析基础ppt课件
目 录
• 电路分析概述 • 电阻电路分析 • 电容电路分析 • 电感电路分析 • 交流电路分析 • 暂态电路分析 • 综合应用案例分析
电路分析概述
01
电路分析的基本概念
电路分析的定义
电路分析是对电路进行建模、分 析和计算的过程，以了解电路的 性能和优化其设计。
《电路分析基础》PPT课件
•网孔电流经过的各条支路，若某支路上仅流过一个网孔电 流，且方向与网孔电流一致时，则这条支路电流在数值上应 等于该网孔电流，若方向相反应为回路电流的负值；若某公 共支路上通过两个网孔电流时，则支路电流在数值上应等于 这两个网孔电流之代数和，其中与该支路电流方向一致的网 孔电流取正值，与该支路电流方向相反的网孔电流取负值。
求各元件上吸收的功率，进行功率平衡校验
R1上吸收的功率为：PR1=62×7=252W R2上吸收的功率为：PR2=(－2)2×11=44W R3上吸收的功率为：PR3=42×7=112W US1上吸收的功率为：PS1=－(6×70)=－420W 发出功率 US2上吸收的功率为：PS2=－(－2)×6=12W 吸收功率 元件上吸收的总功率：P=252+44+112+12=420W
电路分析基础
第2章 电路的基本分析方法
2.1 支路 电流法
2.2 回路 电流法
2.3 结点 电压法
2.5 戴维南 定理
2.4 叠加 定理
返章目录
本章的学习目的和要求
熟练掌握支路电流法，因为它是直接应 用基尔霍夫定律求解电路的最基本方法之一； 理解回路电流及结点电压的概念，掌握回路电 流法和结点电压法的内容及其正确运用；深刻 理解线性电路的叠加性，了解叠加定理的适用 范围；理解有源二端网络和无源二端网络的概 念及其求解步骤，初步学会应用维南定理分析 电路的方法。
• 应用KCL列写n-1个独立结点方程式。
• 应用KVL列写m-n+1个独立电压方程式。 • 联立求解方程式组，求出m个支路电流。
支路电流法应用举例
• 举例一
用支路电流法求解下图所求电路中各支路电流，并用功
率平衡校验求解结果。
求各元件上吸收的功率，进行功率平衡校验
R1上吸收的功率为：PR1=62×7=252W R2上吸收的功率为：PR2=(－2)2×11=44W R3上吸收的功率为：PR3=42×7=112W US1上吸收的功率为：PS1=－(6×70)=－420W 发出功率 US2上吸收的功率为：PS2=－(－2)×6=12W 吸收功率 元件上吸收的总功率：P=252+44+112+12=420W
电路分析基础
第2章 电路的基本分析方法
2.1 支路 电流法
2.2 回路 电流法
2.3 结点 电压法
2.5 戴维南 定理
2.4 叠加 定理
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本章的学习目的和要求
熟练掌握支路电流法，因为它是直接应 用基尔霍夫定律求解电路的最基本方法之一； 理解回路电流及结点电压的概念，掌握回路电 流法和结点电压法的内容及其正确运用；深刻 理解线性电路的叠加性，了解叠加定理的适用 范围；理解有源二端网络和无源二端网络的概 念及其求解步骤，初步学会应用维南定理分析 电路的方法。
• 应用KCL列写n-1个独立结点方程式。
• 应用KVL列写m-n+1个独立电压方程式。 • 联立求解方程式组，求出m个支路电流。
支路电流法应用举例
• 举例一
用支路电流法求解下图所求电路中各支路电流，并用功
率平衡校验求解结果。
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P Re[ S~ ] 800 W Q Im[ S~ ] 600 Var
I
U
N
例10 图示电路，已知iS(t) 2co2tsA 求:u1(t), u2(t), u(t)及有效值相量、电路 吸收的功率P。
解：相量模型如图(b)，根据相量形式 的KCL求电流相量 IIS10A1A
根据相量形式的VCR，得：
I1U R S1 0 40 2.5 02.5A I2jωCU Sj50.11 00j55 90A
相量形式的KCL，得到
I I 1 I 2 2 .5 j 5 5 .5 6 9 .4 3 A
时域表达式：i1(t) 2.5 2cos5t A
i2(t) 5 2cos5(t 90) A i(t) 5.59 2cos5(t 63.4) A
*正弦交流稳态电路的相量法（相量式、 相量模型、阻抗和导纳的概念、）
*对称三相电路的分析
*互感的去耦等效（串联、三端连接）
*含理想变压器的电路分析（变电压、变 电流、变阻抗 ）
*电路的频率特性（网络函数的概念、谐 振的定义、RC 低通和高通网络、RLC串 联谐振、GCL并联谐振）
*简单二端口网络的参数计算（Z,Y）
+a
解：端口加电
压u ，列端口
u 1 2
u VCR： -b
uu1(2iu1i)22i(32)(ii)
消去v1
Rab
u i
4
例4 比例电路分析
i1 i2,i1 ui / R1,i2 u0 / R2
例5 开关闭合已久,求电容初始值uC(0+)
及时间常数 （开关闭合或断开）。
RC uC(0)uC(0)R1R 2R2US
相量图如图(c)所示。 P=2(并.5X联2电.5路X4选=取25电w压为参考相量 )
例12 对称Y-Δ三相电路中，已知
u A ( t) B 22 2 c3 0 o tV 1 ， s Z 4 12 0 6 0
试求相电流和线电流。
解：三个相电流为
IAB
U AB Z
2200 10 260
15.56 60 A
t
iL(t) I0e τ
0.1e100t0mA
(t 0)
uL(t)
LdiL dt
0.20.1103e1000tV
20e1000tV
(t 0)
例7 No为线性无源网络。
当us＝1V，is＝1A时，u＝0； 当us＝10V，is＝0时，u＝1V； 求:当us＝20V，is＝10A时，u＝？
解 线性网络 +
不要求内容：
画对偶电路 割集法 二阶动态电路的分析 非线性电阻电路分析
例1 求电压源上电流。（对应加并电流
源）
+
us=
R
10V -
电压源中电流由外电路确定。
例2求电流源上电压。（对应加串电压源）
Is=
+
1A
uR
电流源上电压由外电路确定。
例3 求等效电阻 Rab（含有VCVS）
i
2 3
2u1 i
的响应u可表示 uS
+
为
-
No u
uk1usk2is
k1, k2为常数 iS
-
由已知条件可得： k1 ×1＋ k2 ×1＝0 k1 ×10＋ k2 ×0＝1
解方程组可得： k1 ＝0.1， k2 ＝－ 0.1
因此, 当us＝20V，is＝10A时 u＝ k1 ×20＋ k2 ×10 ＝1V
例8 图示电路，已知ZL为可调负载,试
例6 开关S1连1端已很久，t=0时S1倒 向2端，开关S2也同时闭合。求t0时 的iL(t)和uL(t)。
解：换路瞬间，电感电压有界，电感 电流不能跃变，故 iL(0)iL(0)0.1A
图(b)电路的时间常数为
＝L＝0.210 3s1ms
R 200
电感电流和电感电压为(用三要素法)
iL() 0
IBC
U BC Z
220 120 10 260
15.56180 A
ICA
U CA Z
220120
10
260
15.5660 A
三个线电流为
IAIA BICA15.566015.56 6015.56390A
IBIBCIA B15.56 18015.566015.563 150A
ICICAIBC15.56 6015.56 18015.563 30A
《电路》期末复习
重点内容：
*电路的基本变量及求解 功率的求解(吸收与发出) 输入电阻的求解(串并联、桥平衡、 星
三角、加压求流) 等效变换
*节点法、网孔法
*叠加定理（不作用电源的处理，受控源 的处理）
*戴维南（诺顿）定理（求一个支路响应 或最大功率传输）
*含理想运放的简单电阻电路分析（单级）
*三要素法分析一阶动态电路（三要素的 求解）
U 1R IR IS31 03 0V U 2jωIL j221 0j44 90 V
根据相量形式的KVL，得到
U U 1 U 2 3 j4 5 5 .1 3 V
时域表达式 u1(t) 3 2 cos2t V
u2(t) 4 2 cos(2t 90) V
u(t) 5 2 cos(2t 53.1) V
例9 求二端网络的功率
已知：无源二端网络
I
U 10 00V
U
N
Z8j61 03.9 6
求二端网络的有功功率和无功功率。
IU Z 11 0 0 300 .9 61 03.9 6A
S~
U S
*
I1
100
0
10
36
.9
1000 36 .9 800 j 600 VA
S S~ 1000 VA
求ZL为何值时可获最大功率?最大功率
为多少? 2 a
a
+ 10∠0o V
-
j2
ZL
b
Z+0
U- oc
ZL
b
解：ab以左运用戴维南电路,得右图。
U OC 2 j2 j21 0052 45V
ZO2 2 jj2 21j1
所以,当 ZLZ *O时1,j1 可获最大功率.
Pmax4UR o2oc(5421)2 12.5W
相电流和线电流的相量图，如前图(b)。 可以看出，在Y-Δ对称联接时，其负载电 压电流关系为
Ul Up
Il 3Ip
当然，对称三相电路中的三角形负载也 可以等效成星形负载来计算线电流。
相量图如图(c)所示。 P=3w
(串联电路选取电流为参考相量 )
例11 电路如图(a)所示,已知 求R ： i4 1 (t,)C , i 2(0 t).1 , F i,(u t)S 及( t) 其 有1 效2 0 值c 相5 o 量tV 。s
解:相量模型如图(b),电压相量 根 U. s100V 据RLC元件相量形式的VCR方程求电流 。