电路原理期末复习提纲

第一部分直流电阻电路一、电压电流的参考方向、功率

a b

U

I a b

I

图1 关联参考方向图2 非关联参考方向

在电压、电流采用关联参考方向下，二端元件或二端网络吸收的功率为P=UI；

在电流、电压采用非关联参考方向时，二端元件或二端网络吸收的功率为P=-UI。

例1计算图3中各元件的功率，并指出该元件是提供能量还是消耗能量。

i= -1A

u=10V A u= -10V

i= -1A

B u=10V

i=2A

C

(a) (b)

图3

解：(a)图中，电压、电流为关联参考方向，故元件A吸收的功率为

p=ui=10×(-1)= -10W<0 A发出功率10W，提供能量

(b)图中，电压、电流为关联参考方向，故元件B吸收的功率为

p=ui=(-10)×(-1)=10W >0 B吸收功率10W，消耗能量

(c)图中，电压、电流为非关联参考方向，故元件C吸收的功率为

p=-ui= -10×2= -20W <0 C发出功率20W，提供能量

例2 试求下图电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。

其它例子参考教材第一章作业1-5，1-7，1-8

二、KCL、KVL

KCL：对电路中任一节点，在任一瞬时，流入或者流出该节点的所有支路电流的代数和恒为零，即Σi =0；

KVL：对电路中的任一回路，在任一瞬时，沿着任一方向(顺时针或逆时针)绕行一周，该回路中所有支路电压的代数和恒为零。即Σu=0。

例3如图4中，已知U1=3V，U2=4V，U3=5V，试求U4及U5。

解：对网孔1，设回路绕行方向为顺时针，有

-U1+U2-U5=0

得U5=U2-U1=4-3=1V

对网孔2，设回路绕行方向为顺时针，有

U5+U3-U4=0

得U4=U5+U3=1+5=6V

三、理想电路元件

理想电压源，理想电流源，电阻元件，电容元件，电感元件，线性受控源

掌握这些基本元件的VCR关系，对储能元件，会计算储能元件的能量。

图4

U1U

2

U3

U5

U4

1

2

电容：

t

u

C

i

d

d

=，ξ

ξ

+

=

ξ

ξ

=⎰

⎰∞-d)(

1

d

)

(

1

)

(

i

C

u

i

C

t

u t

t，2

c

)

(

2

1

)

(t

Cu

t

W=

电感：

t

i

L

t

Ψ

u

d

d

d

d

L=

=，ξ

ξ

+

=

ξ

ξ

=⎰

⎰∞-d)(

1

d)

(

1

)(

u

L

i

u

L

t i t

t，

2

)

(

2

1

)

(t

Li

t

W

L

=

例4、求图6所示各电路的U或I，并计算各电源发出的功率。

四、电阻串、并联

1. 一端口网络的等效（输入）电阻的计算：关键在于识别各电阻的串联、并联关系！

对于含有受控源的一端口网络的输入电阻的计算，可以采用加压求流法。如果一端口网络内含有独立源，需先把网络内的独立源置零：电压源短路；电流源开路，再求输入电阻.

电路的Y—∆变换不作要求.

例5求下图所示电路的等效电阻R。

3Ω

6Ω

2Ω

4Ω

(a)

80Ω

80Ω

60Ω

60Ω

60Ω

R R1

Iα

(c)

R

R

(b)

I

其它例题参见第二章PPT例3～例5。

2. 电阻的串联分压和并联分流

R1R2

+-+-

u u

i

a b

+-

u

4V-2V

U

2A+ -I+ -

20V

+

-

2A

U

2V

+

-

I

U

2A

(a)(b)

图6

2Ω6Ω

1Ω

6Ω

3Ω

u R R R u 2111+=

， u R R R u 2122+=; I R R R I A 212+-=，I R R R I B 2

11

+=

3. 电阻的桥形连接：注意电桥平衡到条件 例6 求等效电阻R

因电桥平衡R ab =35Ω

一个电阻和一个电阻及受控源的并联电路。 六、电压源与电流源的等效变换 (1)

G i

I S

b

·

+

-

U S

R i

a

a

b

R i =1/G i

I S = U S /R i

S S i

实际电压源与实际电流源等效互换

·

G i =1/R i

(2) Si Sn Sk S S S U U U U U U ∑=++++-= 21

理想电压源的串联及其等效电路

+

-

i i

+-U S1

+

-U S2+

-Sk +

-Sn

a b

(3) Si Sn Sk S S S I I I I I I ∑=++++-= 21

+

u

a b

I S1I S2

I Sk

I Sn

I S

理想电流源的并联及等效电路