电路分析基础第七章2006级 PPT课件_
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《电路第七章》课件
诺顿定理
总结词
诺顿定理是电路分析中的另一个重要定 理，它与戴维南定理类似，可以将一个 有源二端网络等效为一个电流源和一个 电阻并联的形式。
VS
详细描述
诺顿定理的应用与戴维南定理类似，它也 可以简化复杂电路的分析过程。通过将有 源二端网络等效为简单的等效电路，我们 可以更容易地计算出电路中的电流和电压 。与戴维南定理不同的是，诺顿定理将网 络等效为一个电流源和电阻的形式，适用 于分析和计算动态响应和瞬态电流的情况 。
电路的作用与分类
总结词
电路的作用是实现电能的传输和转换，根据不同的分类标准，电路可分为多种类 型。
详细描述
电路的主要作用是实现电能的传输和转换，即将电能转换为其他形式的能量，如 机械能、光能等。根据不同的分类标准，电路可分为交流电路和直流电路、开路 和闭路、串联和并联等类型。
电路的基本物理量
总结词
叠加定理
总结词
叠加定理是线性电路的一个重要性质，它表明在多个独立电 源共同作用下，电路中某支路的电流或电压等于各个独立电 源单独作用于该支路产生的电流或电压的代数和。
详细描述
叠加定理是线性电路分析中常用的一个定理，它简化了多个 电源作用下的电路分析过程。通过应用叠加定理，我们可以 分别计算各个独立电源对电路的影响，然后将结果相加得到 最终结果。
电感元件
电流滞后电压90度相位， 相量模型为复数，虚部为 感抗。
电容元件
电压滞后电流90度相位， 相量模型为复数，虚部为 容抗。
复杂交流电路的分析与计算
串联电路
复杂电路的分析方法
各元件电流相同，总电压等于各元件 电压之和。
利用基尔霍夫定律和相量法进行电路 的分析与计算。
并联电路
电路分析基础(北京邮电大学)ppt课件
R() (m)
(m2)
式中，是导体的长度（m），A是截面积（m2），ρ是电阻率计量 符号，国际单位为欧姆·米。
编辑版pppt
一般，电阻率比较高的材料做成电阻器，电阻器吸收的功率是
P V2 I2R R
电阻器所能承受的功率称为额定功率。工作时电阻器吸收的功率 要小于电阻的额定功率，一般称额定瓦数。
Z2 U2 +
Z3 U3 -
图3.6
编辑版pppt
电感元件的串联：
电容元件的串联：
当Z1，Z2和Z3分别为L1，L2和L3时， 当Z1，Z2和Z3分别为C1，C2和C3时，
编辑版pppt
波形图如图2.5所示
i, A
10
P, W
75
0
π/50
2π/50 t,s
0
π/50
2π/50 t,s
v, V
15
W, J
1.50
0
π/50
2π/50 t,s
0
π/50
2π/50
t,s
图2.5
由图2.5看出，当i=0时，能量为0，电感中电流增加时，能量增
加呈储存能量，电流减小，能量减小，是能量的释放阶段。
由于V，I随时间变化，则瞬间功率也为时间函数，功 率是能量对时间的微分
P=dW/dt 在电动机等其他设备中输出功率常用称为马力 (horsepower-hp)的单位表示。 马力与瓦特的关系为：
1hp=745.7W
编辑版pppt
第二章 电路基本概念
2.1 电路元件分类 2.2 电压源 2.3 电流源 2.4 电阻元件 2.5 电容元件 2.6 电感元件
1J1Nm
功和能量单位相同。 功率是做功的速率或能量从一种形式转化为另一种形式的速度， 功率的单位为瓦特(W),即:
(m2)
式中，是导体的长度（m），A是截面积（m2），ρ是电阻率计量 符号，国际单位为欧姆·米。
编辑版pppt
一般，电阻率比较高的材料做成电阻器，电阻器吸收的功率是
P V2 I2R R
电阻器所能承受的功率称为额定功率。工作时电阻器吸收的功率 要小于电阻的额定功率，一般称额定瓦数。
Z2 U2 +
Z3 U3 -
图3.6
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电感元件的串联：
电容元件的串联：
当Z1，Z2和Z3分别为L1，L2和L3时， 当Z1，Z2和Z3分别为C1，C2和C3时，
编辑版pppt
波形图如图2.5所示
i, A
10
P, W
75
0
π/50
2π/50 t,s
0
π/50
2π/50 t,s
v, V
15
W, J
1.50
0
π/50
2π/50 t,s
0
π/50
2π/50
t,s
图2.5
由图2.5看出，当i=0时，能量为0，电感中电流增加时，能量增
加呈储存能量，电流减小，能量减小，是能量的释放阶段。
由于V，I随时间变化，则瞬间功率也为时间函数，功 率是能量对时间的微分
P=dW/dt 在电动机等其他设备中输出功率常用称为马力 (horsepower-hp)的单位表示。 马力与瓦特的关系为：
1hp=745.7W
编辑版pppt
第二章 电路基本概念
2.1 电路元件分类 2.2 电压源 2.3 电流源 2.4 电阻元件 2.5 电容元件 2.6 电感元件
1J1Nm
功和能量单位相同。 功率是做功的速率或能量从一种形式转化为另一种形式的速度， 功率的单位为瓦特(W),即:
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
电路分析基础ppt课件
强度，简称电流，表示为 i dq dt
习惯上把正电荷运动的方向规定为电流的实际方向 。 但在具体电路中，电流的实际方向常常随时间变化， 即使不随时间变化，对较复杂电路中电流的实际方 向有时也难以预先断定，因此，往往很难在电路中 标明电流的实际方向。
19
电流的参考方向 在分析电路时，先指定某一方向为电 流方向，称为电流的参考方向，用箭头表示，如图中 实线箭头所示。
2
课程的重要性及任务（续）
•该课程的任务，就是使学生掌握电类技 术人员必须具备的电路基础理论、基本分 析方法；掌握各种常用电工仪器、仪表的 使用以及基础的电工测量方法；为信号与 系统、电子技术基础、高频电子线路等后 续课程的学习和今后踏入社会后的工程实 际应用打下坚实的基础。
3
课程特点
• 概念性强； • 内容杂； • 应用数学知识较多； • 分析方法灵活；
7
考核与成绩评定
考核性质：考试课，百分制 考试方法：闭卷、笔试 考核用时：期末120分钟 考核模式：三段制模式 成绩评定： 期末总评成绩=平时成绩×20％＋实验×10％ ＋期末成绩×70％ 补考方法：总评成绩低于60分的学生，须参加学校统一组 织的补考。 补考总成绩＝平时成绩×20％+补考成绩×80％
11
1.1.2 电路模型
1）实际电路与电路模型
图1.1（a）是一个简单的实际照明电路。
实际
电路 组成：
①是提供电能的能源，简称电源。
它的作用是将其他形式的能量转换 为电能。 ②是用电装置，统称其为负载。 它将电源供给的电能转换为其他形 式的能量 。
金③属是导连线接，电简源称与导负线载。传图输中电S能是的为图1.1 （a） 手电筒电路
29
1.3 电阻元件及欧姆定律
习惯上把正电荷运动的方向规定为电流的实际方向 。 但在具体电路中，电流的实际方向常常随时间变化， 即使不随时间变化，对较复杂电路中电流的实际方 向有时也难以预先断定，因此，往往很难在电路中 标明电流的实际方向。
19
电流的参考方向 在分析电路时，先指定某一方向为电 流方向，称为电流的参考方向，用箭头表示，如图中 实线箭头所示。
2
课程的重要性及任务（续）
•该课程的任务，就是使学生掌握电类技 术人员必须具备的电路基础理论、基本分 析方法；掌握各种常用电工仪器、仪表的 使用以及基础的电工测量方法；为信号与 系统、电子技术基础、高频电子线路等后 续课程的学习和今后踏入社会后的工程实 际应用打下坚实的基础。
3
课程特点
• 概念性强； • 内容杂； • 应用数学知识较多； • 分析方法灵活；
7
考核与成绩评定
考核性质：考试课，百分制 考试方法：闭卷、笔试 考核用时：期末120分钟 考核模式：三段制模式 成绩评定： 期末总评成绩=平时成绩×20％＋实验×10％ ＋期末成绩×70％ 补考方法：总评成绩低于60分的学生，须参加学校统一组 织的补考。 补考总成绩＝平时成绩×20％+补考成绩×80％
11
1.1.2 电路模型
1）实际电路与电路模型
图1.1（a）是一个简单的实际照明电路。
实际
电路 组成：
①是提供电能的能源，简称电源。
它的作用是将其他形式的能量转换 为电能。 ②是用电装置，统称其为负载。 它将电源供给的电能转换为其他形 式的能量 。
金③属是导连线接，电简源称与导负线载。传图输中电S能是的为图1.1 （a） 手电筒电路
29
1.3 电阻元件及欧姆定律
电路分析基础第七章__二阶电路
第七章二阶电路重点要求:1. 理解二阶电路零输入响应过渡过程的三种情况;2. 了解二阶电路的阶跃响应和冲击响应。
3.学习数学中的拉普拉斯变换的定义、性质及反变换的方法;4.掌握用拉普拉斯变换求解电路的过渡过程的方法。
1§7-1 二阶电路的零输入响应二阶电路:由二阶微分方程描述的电路。
典型的二阶电路是RLC串联电路。
求全响应方法:1.经典法(时域分析法)全响应= 稳态分量(强制分量) + 暂态分量(自由分量)2.拉普拉斯变换法(频域分析法)2响应曲线:U 0u C , u L , i 0ωtiu Cu L§7-1 二阶电路的零输入响应220p ααω=−±−一. 问题的提出经典法解动态电路过渡过程存在的问题：对较复杂的电路，联立求解微分方程特别是定积分常数比较困难。
若激励不是直流或正弦交流时，特解不容易求得。
二. 拉氏变换法用积分变换的原理简化求解电路过渡过程时域电路解微分方程时域响应f(t)取拉斯变换复频域电路解代数方程复频域响应F(s)取拉斯反变换7.2 动态电路的复频域分析应用拉氏变换法进行电路分析称为电路的一种复频域分析方法，也叫运算法！是数学中的一种积分变换.优点：对复杂电路﹑无稳态情况﹑换路时出现强迫跃变等用拉氏变换法较经典法方便。
三. 拉普拉斯变换的定义设函数f(t)在0≤t ≤∞时有定义，则积分称为原函数f(t)的拉普拉斯变换（象函数）。
()dte tf s F st∫∞−−=0)(式中s=σ+ j ω----复频率。
单位：熟悉的变换:相量法⎩⎨⎧=∫∞+∞−)s (21)(ds e F j t f stj c j c π反变换正变换ZH1.象函数F (s)存在的条件：∞<∫∞−−dt et f st0)(说明：电路分析中的函数都能满足上述条件。
2. 在电路中积分的下限定义为“0-”, 更有实际意义(将奇异函数也包括在内)。
[][]⎩⎨⎧==−)( )()( )( S F t f t f S F 1简写正变换反变换在电路分析中通常直接查表得到。
第七章电路分析基础PPT课件
+
U1( j)
-
线性 网络
I2 ( j)
+
U2 ( j)
-
返回 上页 下页
I1( j)
+
U1( j)
-
线性 网络
I2 ( j)
+
U2 ( j)
-
激励是电压源
H
(
j
)
I2 ( j) U1( j)
转移 导纳
H
(
j
)
U 2 U1
( (
j) j)
转移 电压比
激励是电流源
H
(
j
)
U2 ( j) I1( j)
arctan( X )
R
R
R
Z ( ) |Z( )| XL( )
( )
X( ) /2
R
O
0 XC( ) O
–/2
相频特性
0
Z(j)频响曲线
返回 上页 下页
Z(j)频响曲线表明阻抗特性可分三个区域描述：
容性区
ω0 X ( j) 0 (j) 0
R Z ( j)
lim Z ( j) ∞
0L U
R
返回 上页 下页
(4) 谐振时的功率
P=UIcos＝UI＝RI02=U2/R
电源向电路输送电阻消耗的功率，电阻功率达最大。
Q UI sin QL QC 0
QL
0
LI
2 0
,
QC
1
0C
I2 0
0
LI
2 0
注意 电 源 不 向 电 路 输 送
H
( j)
I2 ( j) I1( j)
转移 阻抗
U1( j)
-
线性 网络
I2 ( j)
+
U2 ( j)
-
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U1( j)
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线性 网络
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激励是电压源
H
(
j
)
I2 ( j) U1( j)
转移 导纳
H
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U 2 U1
( (
j) j)
转移 电压比
激励是电流源
H
(
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U2 ( j) I1( j)
arctan( X )
R
R
R
Z ( ) |Z( )| XL( )
( )
X( ) /2
R
O
0 XC( ) O
–/2
相频特性
0
Z(j)频响曲线
返回 上页 下页
Z(j)频响曲线表明阻抗特性可分三个区域描述：
容性区
ω0 X ( j) 0 (j) 0
R Z ( j)
lim Z ( j) ∞
0L U
R
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(4) 谐振时的功率
P=UIcos＝UI＝RI02=U2/R
电源向电路输送电阻消耗的功率，电阻功率达最大。
Q UI sin QL QC 0
QL
0
LI
2 0
,
QC
1
0C
I2 0
0
LI
2 0
注意 电 源 不 向 电 路 输 送
H
( j)
I2 ( j) I1( j)
转移 阻抗
电路分析基础 上海交通大学出版社 第7章
U BC U BN UCN U 120 U 120 3U 90 UCA UCN U AN U 120 U0 3U 150
上 页 下 页
利用相量图得到相电压和线电压之间的关系：
UCN
30
o
UCA
上 页 下 页
B
C
（1） 瞬时值表达式
A + uA – X
uA ( t ) 2U cos t
C
B + uB –
Y u
+ uC –
Z uA uB
uB ( t ) 2U cos( t 120)
uC (t ) 2U cos( t 120)
A、B、C
X、Y、Z uC
三端称为始端
三端称为末端
（2） 波形图
O
t
上 页
下 页
uA ( t ) 2U cos t uB ( t ) 2U cos( t 120 )
o
UC
120°
uC ( t ) 2U cos( t 120o )
（3）相量表示 120°
UA
120°
U A U0 U B U 120
I c I ca I bc 3 I ca 30
+ +
IA
U BC I bc Z
U CA I ca Z
IB
结论 △联接对称电路
(1) 线电流等于相电流 的 3倍, 即I l 3 I p .
(2) 线电流相位滞后对应 相电流30o。
(1) 负载上相电压与线电压相等，且对称。 (2) 线电流与相电流也是对称的。线电流大小是相 电流的 3 倍，相位落后相应相电流30°。
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利用相量图得到相电压和线电压之间的关系：
UCN
30
o
UCA
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B
C
（1） 瞬时值表达式
A + uA – X
uA ( t ) 2U cos t
C
B + uB –
Y u
+ uC –
Z uA uB
uB ( t ) 2U cos( t 120)
uC (t ) 2U cos( t 120)
A、B、C
X、Y、Z uC
三端称为始端
三端称为末端
（2） 波形图
O
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上 页
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uA ( t ) 2U cos t uB ( t ) 2U cos( t 120 )
o
UC
120°
uC ( t ) 2U cos( t 120o )
（3）相量表示 120°
UA
120°
U A U0 U B U 120
I c I ca I bc 3 I ca 30
+ +
IA
U BC I bc Z
U CA I ca Z
IB
结论 △联接对称电路
(1) 线电流等于相电流 的 3倍, 即I l 3 I p .
(2) 线电流相位滞后对应 相电流30o。
(1) 负载上相电压与线电压相等，且对称。 (2) 线电流与相电流也是对称的。线电流大小是相 电流的 3 倍，相位落后相应相电流30°。
电路分析基础7二阶电路
U0
2
uC
2
U 0 0 e t d
dt
iL
结果分析
U00 e t d
*过渡过程中电场和磁场能量相互转换，由于耗能
电阻的存在，总能量逐渐减少。
0dt2 2dt22dt
C 放能
放能
吸能
L 吸能
放能
放能
R 耗能
耗能
耗能
电压上升，电流上升，电感磁场能 量向电容电场转移
u U ,i 0 , d u i 0 ,d iu 0 dt C dtL
电流为零，电压达到最大值，电路 能量完全存储于电容电场中
（至此完成一个能量转移周期，无耗能元件，总能量守恒）
i(t)
+
C
uL
-
iCdu, uLdi
dt
dt
d2u LCdt2 u 0
即 s1 2
s2 4
式(1)的全解，即电压响应为
u C t U S A 1 e s 1 t A 2 e s 2 t t 0 2
电流响应为
i t C d d C t u t C 1 s 1 e s 1 tA C 2 s 2 e s 2 t A t 0 3
*欠阻尼情况下，电路具有衰减振荡的过渡过程。
uc(t) 和iL的包络线函数分别为
U00 et d
U 0 e t
d L
称 为衰减系数， 越大，则电压和电流衰减越
快；称 d 为衰减振荡角频率， d 越大，则电压 和电流振荡越剧烈。
*由
2R L,d
1
R2
(3) uc 的过零点为 dtk /2 (k 0 ,1 ,2 ,...)
电路基础第7章
有不少电阻 , 其伏安特性受到某个物理量（如温度、光强 度、 压力等）控制, 可称为受控电阻。 图7.1 - 5(a)是温控电阻 （热敏电阻）的伏安特性 , 其特性曲线随环境温度 T而改变。 当工作在原点附近, 信号电压较小时, 其特性曲线可看作是通过 原点的直线。 图7.1 - 5(b)是原点附近特性的放大。这时, 该电 阻可用线性温控电阻作它的模型,
第7章 非线性电路
第7章 非线性电路
第7章 非线性电路
由于非线性电阻的伏安特性不是直线 , 因而不能像线性电
阻那样用常数表示其电阻值。 通常引用静态电阻 R和动态电
阻Rd的概念。 u
def
i R ==
例如图7.1 - 4中工作点P处的静态电阻R = U0/I0。 在工作 点处的动态电阻 (增量电阻)Rd定义为该点电压增量△ u与电流 增量△i之比的极限,du
显然, u3 ≠ u1 + u2 , 即对于非线性电阻而言, 可加性也不成 立。
(4) 当i = 2 cosωt (A) u = 10×2 cosωt+(2 cosωt)2 = 2+20 cosωt+2cos2ωt (A) 可见, 当激励是角频率为ω的正弦信号时, 其响应电压除角 频率为ω的分量外, 还包含有直流、二倍频（角频率为 2ω）的 分量。 即非线性电阻可以产生频率不同于输入频率的输出。
u = 10i+i2
第7章 非线性电路
第7章 非线性电路
(1) 如i1= 1A, 求其端电压u1; (2) 如i2 = k i1 = k (A), 求其电压u2, u2 = k u1吗？ (3) 如i3 = i1 + i2 = 1+k (A), 求电压u3, u3 = u1 + u2吗？ (4) 如i = 2 cosωt (A), 求电压u。 解 (1) 当i1 = 1 A
第7章 非线性电路
第7章 非线性电路
第7章 非线性电路
由于非线性电阻的伏安特性不是直线 , 因而不能像线性电
阻那样用常数表示其电阻值。 通常引用静态电阻 R和动态电
阻Rd的概念。 u
def
i R ==
例如图7.1 - 4中工作点P处的静态电阻R = U0/I0。 在工作 点处的动态电阻 (增量电阻)Rd定义为该点电压增量△ u与电流 增量△i之比的极限,du
显然, u3 ≠ u1 + u2 , 即对于非线性电阻而言, 可加性也不成 立。
(4) 当i = 2 cosωt (A) u = 10×2 cosωt+(2 cosωt)2 = 2+20 cosωt+2cos2ωt (A) 可见, 当激励是角频率为ω的正弦信号时, 其响应电压除角 频率为ω的分量外, 还包含有直流、二倍频（角频率为 2ω）的 分量。 即非线性电阻可以产生频率不同于输入频率的输出。
u = 10i+i2
第7章 非线性电路
第7章 非线性电路
(1) 如i1= 1A, 求其端电压u1; (2) 如i2 = k i1 = k (A), 求其电压u2, u2 = k u1吗？ (3) 如i3 = i1 + i2 = 1+k (A), 求电压u3, u3 = u1 + u2吗？ (4) 如i = 2 cosωt (A), 求电压u。 解 (1) 当i1 = 1 A
《电路分析基础》课件
电路基础知识
1 电流
电流是电子在电路中差。它的单位是伏特（V）。
3 电阻
电阻是电流受到阻碍的程度。它的单位是欧姆（Ω）。
电路元件和符号
电阻器
电容器
电阻器用于限制电流流过的路径， 以控制电路中的电阻。
电容器能够储存电荷，并在需要 时释放电荷。
《电路分析基础》PPT课 件
这个PPT课件将介绍电路分析的基础知识，包括电路元件和符号、欧姆定律与 基尔霍夫定律、串并联电路计算、交流电路分析以及电感和电容的应用。
课程介绍
本课程旨在帮助学生掌握电路分析的基本概念和技能，了解电路元件以及符 号表示方法。通过实例演示和练习，学生将能够应用欧姆定律和基尔霍夫定 律解决简单的电路问题。
多个电阻平行连接，总电流等于各个电阻的电流 和。
交流电路分析
1
正弦波形
交流电路中最常见的波形，可通过正弦函数表示。
2
复数形式
使用复数形式来描述交流电路的电压和电流，以便进行计算。
3
复阻抗
交流电路中的电阻用复数表示，称为阻抗。
电感和电容的应用
电感和电容在电路中有许多重要应用，包括滤波器、振荡器、调谐电路等。它们是实现不同功能的关键元件。
电感器
电感器存储电流的磁场能量，并 在需要时释放它。
欧姆定律与基尔霍夫定律
欧姆定律
欧姆定律描述了电流、电压和电阻之间的关系，即 V = IR。
基尔霍夫定律
基尔霍夫定律是应用于复杂电路的两个定律：电流 守恒定律和电压守恒定律。
串、并联电路计算
串联电路 并联电路
多个电阻依次连接在一起，电流在电阻间是相同 的。
三要素法
R1 R2
+ u2 C2
– 图7-43 例7-13
u1(0+) + u2(0+) = Us
根据电荷守恒准则：此刻两电容由相同的无穷大电流所产生的 增量电荷量相等。由此可得
电路分析基础——第二部分：7- 6
14/16
C1[u1(0+) – u1(0–)] = C2[u2(0+) – u2(0–)]
即
3V
2
1
6 5
A
i(0+) = 1 – 2iL(0+)/3 = 0.2A
(2) 求iL() 和 i()
图7-40 t = 0+时的等效电路
t= 的等效电路如图7-41所示，此时电感相当于短路。由此可得
i() =
9 5
A
，iL() =
6 5
A
(3) 求 。开关转向 b以后，戴维南 等效电阻为 R0 = 1+ 2/3 = 5/3
动态电路的叠加定理：动态电路由初始状态和输入共同 作用产生完全响应，完全响应=零输入响应+零状态响应。
电路分析基础——第二部分：7-6
1/16
本节将在7-1节提出的通用分解方法的基础上，推出适用于 直流输入情况的三要素法。
以电容为例：图7-1（b）及（c）中的uoc(t)和isc(t)都是常数。图
问题是：直流一阶电路中任一支路电流、支路电压是否都能表 示成(7-50)和(7-51)的形式？时间常数是否一致？能否直接求解？
电路分析基础——第二部分：7-6
3/16
为便于分析，仍然以电容电路为例，我们将原电路分成两
个单口网络，其中一个只包含电容，另一个包含电阻和电源。
《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
电路分析基础课件第7章
三相四线制
在星形连接中，从中性点引出的导线与三根相线一起供 电给负载，称为三相四线制。
ABCD
三角形连接（△连接）
将三个绕组首尾相连，形成一个闭合回路，无中性点。
三相三线制
在三角形连接中，只有三根相线供电给负载，称为三相 三线制。
对称三相电路分析
1 2
对称条件
三个相电压大小相等、频率相同、相位互差120°； 三个相电流大小相等、频率相同、相位互差120°。
06 非正弦周期电流电路分析
非正弦周期信号分解
傅里叶级数展开
将非正弦周期信号分解为直流分量、基波和各次谐波的叠 加。
频谱分析
通过频谱图表示非正弦周期信号的频率成分和幅度大小。
谐波失真
由于电路中的非线性元件，导致输出信号中出现新的频率 成分。
有效值、平均值与功率
有效值
描述非正弦周期信号在电阻上产生的平均功率与直流信号产生的 功率相等时所对应的直流电压或电流值。
电路的计算。
掌握正弦稳态电路的基本概念、 电路元件的相量模型以及电路定
律的相量形式。
学习目标
01
了解正弦稳态电路的基本 概念，理解正弦量的三要 素和相位差的概念。
02
03
04
掌握电路元件（电阻、 电感、电容）的电压电 流关系及其相量模型。
熟练掌握KCL、KVL的相 量形式以及正弦稳态电 路的分析方法。
平均值
非正弦周期信号在一个周期内的平均值，对于交流信号通常为零。
功率
非正弦周期信号的瞬时功率在一个周期内的平均值，等于电压有效 值与电流有效值的乘积。
非正弦周期电流电路计算
阻抗计算
针对非正弦周期信号，计算电路中的复阻抗，包括电阻、电感和电容的影响。
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。
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常数 K 可由初始条件确定如下
：由通解可知
( 0 ) Ke 0 e 0 K 1
又由初始条件得：
(0) 5
因此： K 1 5 K 4
(t) 4e2t et
11
2
§7—3 零输入3响应
4
1.换路及换路定则
S1
S2
1)换路的概念
t<0时，S1一直闭合，S2打开, 电容电压Uc=US , ic=0
结论：分析一阶电路最关键的步骤是列写微分方程, 求解出 Uc(t) 、 iL(t)。然后利用置换定理，就可用电阻电路的分析方 法求出其它变量。
§7—2 一阶微分方程的求解
设一阶微分方程
dA B— x— (78)
dt 初始条件为：
(t0) — — (79)
求解微分方程就是要找到一个λ(t)在所有t≥t0时刻满足上面两式。
一阶电路
含源电
C
阻网络
N1
-
N2
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2
1 、动态元件为电容的情况
（1） 因N1可用戴维南定理或诺顿定理等效，所以可得到下图所示的戴
维南等效电路。
利用KVL： UR0(t)+Uc(t)=Uoc(t) 由元件VCR: UR0(t)=R0i(t)
i(t)=CdUc/dt
i(t)
uR0(t) +
Qemt
Pemt(m=A)
Qtemt
Psin(bt) Pcos(bt)
Q1sin(bt)+Q2cos(bt) Q1sin(bt)+Q2cos(bt)
以特解λp(t)带入原方程，用待定系数法，确定特解中的常数Q等。
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9
(4) λh(t)中常数K的确定
(t)h (t)p (t) K A tep (t)
或 s2 0
特征根为：
s 2
因此：
h ( t ) Ke 2 t
注意，此时不要去求解
K，
留待特解求得后再去解
决。
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( 2 )根据表 7 - 1，结合输入函数的形式
，令特解
p (t ) Qe t
带入原方程得：
Qe t 2 Qe t e t
得 Q 1
(3) 通解： (t) h (t) p (t) Ke -2t e -t
uoc(t)
uc(t)
C
-
（2）同理诺R 顿0C 定理dd等U C效t电U 路C可得U：oc(C t)ddU Ct G0UCisc(t)
若给定初始条件Uc(t 0)以及t>t 0时的Uoc(t) 或 isc(t)就可求得t>t 0时的
Uc(t).一旦求得Uc (t)，可用置换定理由Uc(t)置换电容，就可用电阻电路
根据初始条件
(t0)
代入上式可得：
(t0)KAe 0tp(t0)
由此可确定常数K，从而求得非齐次方程的解答。
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10
例7-1 求解微分方程
d 2 et
dt
解： (1 ) 对应的齐次方程为
d 2 0 dt 其解答为
h ( t ) Ke st 带入齐次方程得
K se st 2 Ke st 0
i(t)
Us
R
C
t=0时, S1打开，S2闭合，
若S1,S2同时动作，则开关的动作就叫做“换路”。
换路后，电容通过R放电，Uc逐渐下降，一直到：Uc=0, i(t)=0.
我们把上述电路中Uc=US ， ic=0 和 Uc=0, i(t)=0.的状态称为稳定
状态，简称稳态
两个稳态中间的过程（Uc下降的过程）称为过渡过程。因这个过 程很短，也称为瞬时状态，简称瞬态或暂态
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6
猜试法 需对解答的形式作出猜测后，再进行求解。
步骤： (1)线性微分方程的解的结构
如7-8所示的非齐次线性微分方程，其通解λ(t)由两部分组成，即：
(t)h(t)p(t)
λh(t)——是(7-8)式对应的齐次方程
dA0— — (71)2的通解。
dt
λp(t)——是非齐次方程的一个特解。
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7
(2)其次方程通解λh(t)的求解 设解为
h(t)Kest
带入原方程
d A 0
dt
，得
Ksst eAK ste0
每项除以Kest，得
sA0
所以s=A称为微分方程的特征根或固有频率。因此，
h(t)KeAt
K为任意常数，可由初始条件确定。
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8
(3)非齐次方程的特解λp(t)的求解
LddL itR0iL Uoc(t)
（2）当N1为诺顿等效电路时 G0LddL it iL isc(t)
若给定初始条件iL(t 0)以及t>t 0时的Uoc(t) 或isc(t)就可求得t>t 0时的
iL(t).一旦求得iL (t)，可用置换定理由iL(t)置换电感，就可用电阻电路的
分析方法求解t>t 0时的各支路电压，电流。
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2）换路定则
a. 若电容电流为有限值，则换路后一瞬间的电容电压等于 换路前一瞬间的电容电压，表示为：Uc(0-)=Uc(0+) b. 若电感电压为有限值，则换路后一瞬间的电感电流等于 换路前一瞬间的电感电流, 表示为:iL(0-)=iL(0+).
2、R2 C电路的零输入响应
3
4
零输入响应：电路在没有外加输入时的响应。它是由非零的初始状态
引起的[Uc(0-)或iL(0-)]
S1
S2
由上图所示的电路换路后，等效
i(t)
电路分析基础第七章2006级 PPT课件
第七章 一阶电路
一阶电路：只含一个动态元件，可用一阶微分方程来描述的线性非时变 电路。上述所指的一阶微分方程是指：线性常系数一阶常微分方程。
§7—1 分解方法在动态电路分析中的运用
一阶电路的分解方法： 把一阶电路看成由两个单口网络N1 和N2组成， N1含所有的电源（独立源和受控源）及电阻元件，N2只含一个动态元 件（C或L） 。
的分析方法求解t>t 0时的各支路电压，电流。
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3
2.动态元件为电感的情况
iL(t)
uR0(t) +
（1）当N1用戴维南定理等效时如右图。 uoc(t)
由KVL: UR0(t)+UL(t)=Uoc(t)
由元件VCR:
UR0(t)=R0iL(t),
UL(t)LdiL dtuL(t)
L -
应根据输入函数x(t)的形式假定特解λp(t)的形式，可按下表进行：
d A Bx
表 7-d1非 t 齐次d微 A 分 B方 的 x 程 特解形式
dt
输入函数x(t)的形式
特解λp(t)的形式
P
Q
Pt
Q0+Q1t
P0+P1t P0+P1t+P2t2 Pemt(m≠A)
Q0+Q1t Q0+Q1t+Q2t2