电网络分析选论梁贵书

6. 网络及其元件的分类依据
(1) 集中性与分布性
• 集中元件(Lumped Element)
在任何时刻,元件任意两个端子之间的电压都是确定
的量。集中元件可用仅含有有限个对端口变量u(t ), i(t )
和有限个附加的内部变量的同一时刻瞬时值的代数、 常微分和积分运算的方程来描述。
uR RiR
uL
｛3, 2｝不是容许信号偶
•元件所有的容许信号偶的集合,称为该元件的赋定关系 （Constitutive Relation)
RR (u,i) : u Ri
对赋定关系的说明
● 完全表征了该元件的端口电气性能 ● 区分不同类型元件的基本依据 ● 可以用方程、曲线或者一种规定的算法表示 ● 全局赋定关系 与局部赋定关系
t
t
W (t) p( )d u( )i( )d
4. 多口元件和多端元件
• 当流入一个端子(Terminal)的电流恒等于流出另一个端 子的电流时,这一对端子称为一个端口(Port)。
• 如果多端元件的端子数为偶数,并且两两能组成端口,则
称该多端元件为多口元件。
• 多端元件和多口元件可以互换
电网络分析选论
华北电力大学 电气工程学院电力工程系
电工教研室 梁贵书
E-Mail: Gshliang@
0 绪论
• 电网络理论的内容 • 电网络理论有关的重要学术期刊 • 本课程的教学用书与参考资料 • 本课程的主要内容 • 本课程的成绩评定方式
电网络理论内容
电网络理论
网络分析 （已知网络结构、 参数和输入求输出）
[1] 电子学报 [2] 电工技术学报 [3] 中国电机工程学报 [4] 电路与系统
本课程教学用书与参考资料
教学用书 [1] 梁贵书. 电网络分析选论.
华电教材科，2003.7
[2] 梁贵书.电网络分析选论习题及部分答案. 华电电工教研室
参考资料 IEEE/IEE及其他期刊的 相关学术论文
本课程主要内容简介
L
diL dt
f (u,i, u(1) ,i(2) ,i() ) 0
•分布元件(Distributed Element)
u x
R0i
L0
i t
i x
G0u
C0
பைடு நூலகம்u t
(2) 时变性与时不变性
如果对于元件的任一容许信号偶
u(t ), i(t )
和任一实数T,
u(t T ),i(t T )
也是该元件的容许信号偶,则该元件是时不变的,否则 称为时变的。
[2] IEEE TRANSACTION ON COMPUTER-AIDED ANALYSIS AND DESIGN FOR INTEGRATED CIRCUITS
[3] INTERNATIONAL JOURNAL OF CIRCUIT THEORY AND APPLICATIONS
电网络理论有关的重要学术期刊(国内)
备注：论文形成WORD文档（Visio画图）
第一章 网络理论基础
本章主要内容：
• 网络及其元件的基本概念 •基 本 代 数 元 件 •高 阶 代 数 元 件 •动 态 元 件
•分 布 参 数 元 件
• 非线性元件的小信号模型 • 网 络 的互 联规 律性 • 网 络 及 元 件的基本性质
§ 1-1 网络及其元件的基本概念
• 元件新体系 • 元件的互联规律性 • 多口网络 • 网络的代数方程 • 动态电路的时域方程 • 简单非线性电路 • 网络函数与稳定性 • 网络的灵敏度分析
本课程成绩评定方式
三种方式 [1] 期末笔试考试（100%） [2] 撰写小论文（30%）＋期末笔试考试（70%） [3] 撰写小论文，并用Powerpoint课堂讲解（100%）
• 实际电路与电路模型 • 器件与元件 • 网络的基本表征量 • 多口元件和多端元件 • 容许信号偶和赋定关系 • 网络及其元件的分类依据
★ 集中性与分布性 ★ 时变性与时不变性 ★ 线性与非线性
1. 实际电路与电路模型
电网络理论是建立在电路模型基础之上的一门 科学，它所研究的直接对象并不是实际电路，而 是实际电路的模型。
网络综合 （已知网络输入和输出 确定网络结构及参数）
模拟电路故障诊断 （已知网络输入、输出、 网络结构及参数，确定故障）
电网络理论有关的重要学术期刊(国际)
[1] IEEE TRANSACTION ON CIRCUITS AND SYSTEMS （ IEEE TRANSACTION ON CIRCUITS THEORY） （IRE TRANSACTION ON CIRCUITS THEORY）
● 基本变量和高阶基本变量又可统一成 u( )和 i( ) 两种
变量 ，其中α和β为任意整数。
动态关系
• 基本表征量之间存在着与网络元件无关 的下述普 遍关系：
u(t) d(t) dt
(t) u(1) t u( )d
i(t) dq(t) dt
q(t) i(1) t i( )d
p(t) dW (t) u(t)i(t) dt
• 实际电路：为了某种目的，把电器件按照一定 的方式连接起来构成的整体。
• 电路模型：实际电路的科学抽象，由理想化的网 络元件连接而成的整体。
2. 器件与元件
• 器件( Device )： 客观存在的物理实体，是实际电 路的组成单元。
• 元件(Element)：理想化的模型,其端子上的物理量 服从一定的数学规律,是网络的基本构造单元。
2 i2
i0 i1 i2
in
1 i1
in n
n口元件的端口电压、电流列向量
i0
0
u u1,u2 , ,un T
i i1,i2 , ,in T
5. 容许信号偶和赋定关系
• 可能存在于（多口）元件端口的电压、电流向量随时 间的变化或波形称为容许的电压—电流偶,简称容许信
号偶(Admissible Signal Pair),记作 u(t),i(t) 3Ω电阻的伏安关系为 u 3i 3cost,cost 容许信号偶
3. 网络的基本表征量
基本表征量分为三类：
• 基本变量：电压 u(t) 、电流 i(t) 、电荷q(t)和磁链(t)
• 基本复合量：功率p(t) 和能量W(t)
• 高阶基本变量：u ( )和 i( ) 、 0，1
x(k)
dkx dtk
x(k)
t
tk ...
t2
x(
1
)d
1d
2
...
d
k