电分考试
每次进行电路的等效时画出电路图
注意物理量的单位和运算基本法
注意标明换路定则,在哪个时间段内进行的分析
求等效电阻时,画出简化电路图以排除无关因素防止分析出错
不一定遇到的都是见过的体型,对解法的合理性进行分析,见到这样的题要先多思考
注意结题过程中公式的简化,消去,化简等
简单的题一定不要跳过太多底层逻辑,太容易错,加深对底层逻辑的理解
考虑解法,思路的整体性,完整性,完善性
求解值时,一定要列出公式,无论小题还是大题,大题就当拿过程分,小题防止计算出错
注意学习几种常见大题解法时的套话和分析流程完整性的学习
由集总参数元件组成的电路称为集总参数电路
对电路使用集总参数假设进行分析的前提条件是:实际电路的几何尺寸远小于使用时其最高工作频率所对应的波长
关联参考方向:电流从电压的正极性端流向电压的负极性端
把每个二端元件看作一个支路,则每个支路的电压和电流都是未知量
对有n个节点、b条支路的电路,可以列n-1个独立的KCL方程,b-n+1个独立的KVL方程
两个单端口网络等效=端口电压、电流的关系完全相同
电压的符号:电分用U,u;但是模电必须用V,v;并且模电中iB(全值)=IB(直流量)+ib(交流量)
常用倍数关系,毫(-3),微(-6),纳(-9),皮(-12),m,u,n,p
第一章电路模型和电路元件目录:
- 电路和电路模型
- 基尔霍夫定律
- 电阻及其等效变换,输入电阻
- 电压源,电流源,受控源
- 电源的等效变换
节点,node
无源元件与有源元件
- 不需要给元器件加电源就具有其特性的电流元器件,主要是电阻,电感,电容
- 主要是晶体三极管,集成电路
受控源
- 必须依托于控制量存在,若控制量消息则受控源也不存在(即受控电压源短路,受控电流源开路)
- 分析电路时,把受控源当作独立源,并带入控制量
如果一个单口网络N和另一单口网络N’的端电压、电流关系相同,即伏安特性曲线相同,则称这两个单口网络是等效的
等效是相对于外电路而言的
输入电阻:端口电压和端口电流之比
端口网络中不能含有独立电流源,可以含有受控源,这时单口网络可以等效为一个电阻,等效电阻值可能为负值
两种电流源模型可以等效变换,对负载提供相同的功率,但电源内部不等效
理想电压源不能短路,短路电流无穷大;理想电流源不能断路,断路电压无穷大
支路电流法:
- 按网孔列出的回路电压方程是独立的,也就是网孔数等于独立的KVL方程数
节点电压法
- 基础概念
- 参考节点:在电路中任意选定的电位为0的节点
- 节点电压:其他节点与参考节点之间的电位差,通常取参考节点为节点电压’-‘端
- 互电导,当电路中没有受控源时,Gij=Gji
- 几种特殊情况
- 若支路为电压源和电阻串联,则可以等效为电流源和电阻并联
- 电路中含有理想电压源
- 如果理想电压源在参考节点与非参考节点之间,则该节点电压已知
- 如果在非参考节点与非参考节点之间,可设电压源所在支路电流为未知量,并且增加一个电压源支路的节点电压方程
- 电路中有几个电压源支路就增加几个方程
- 列方程时,如果题目中没有指定参考节点,则应尽可能地选定电压源的一个节点为参考节点
- 如果电路含有理想电流源和电阻并联的支路,这列节点电压方程时不考虑该电阻
- 当电路中含有受控源支路时,把受控源按独立源对待,并把控制量用节点电压表示,即增加一个控制量与节点电压的关系方程
- 基础概念
第三章电路的基本定理目录:
- 齐性定理:只含一个激励源
- 叠加定理:多个激励源单独作用的叠加
- 替代定理:用激励源去替代已知支路
- 戴维南定理和诺顿定理
- 最大功率传输定理
叠加定理:在有电阻,独立源,受控源组成的线性电路中,元件的电流,电压可以看成是由每个独立源单独作用时,在该元件上产生的电流或电压的代数和
受控源不能单独作用,即独立源单独作用时,受控源必须保留在电路中,而且要注意控制量的变化
功率不能叠加
应用叠加定理解题时,当单个独立源单独作用时,说明白如何将其他独立源置零,电压源短路,电流源开路
叠加定理的注意事项
- 叠加定理只能用于线性电路
- 叠加时要注意电压电流的方向
- 功率不能用于叠加定理
- 应用叠加定理时,受控源要保留
戴维南定理和诺顿定理
- 任何含源线性单口网络N(含有电源,线性元件,受控源),就端口特性而言,都可以将该单口网络等效为一个电压源和一个电流源的串联
- 电压源的电压等于网络N的开路电压Uoc,等效电阻的阻值等于该网络除源(独立源为零值,但是受控源保留),所得网络N0的等效电阻
- 用叠加定理证明戴维南等效电路:
- N中独立源单独作用:u’=uoc
- 外接电流源作用于除源端口网络:u’’=i*Req
- VCR法:u=u’+u’’=uoc-i*Req
- 韩受控源的等效电阻阻值可能为负值
最大功率传输定理:由含源线性单口网络传递给可变负载RL的功率的最大的条件是RL=Rs
电容元件的VCR:i=C*(du/dt),注意这是在关联参考方向下,即电流从电容的正极流向电容的负极
注意电容和电感的VCR关系!!!
电容只有微法和皮法两个向下的单位,进位是10^(-6)
电容元件储存的能量:Wc(t)=1/2*Cuc(t)^2
电感元件的VCR:u=L*(di/dt)
一阶RC,RL电路的零输入响应是一个放电的过程
RC电路:tao=RC
RL电路:tao=L/R
工程上常取t=(4-5)tao,作为放电完毕所需的时间
电压,电流衰减的快慢取决于时间常数的大小,tao越大,衰减越慢,反之则越快
时间常数
- 同一电路中各响应量的时间常数相同,零输入响应和全响应都有这样的特点
- 求解电路中的电压、电流只涉及根据KCL、KVL进行的加减运算,根据元件的VCR进行的乘除,积分微分运算,这些运算都不会改变指数函数的形式
零状态响应:电路的储能元件初始储能为零,仅有外部激励作用而产生的响应
正弦稳态电路:
- 幅值下标带m,角频率w=2* pi *f,注意题中给的是频率还是角频率
- 初相大于零:最大值发生在原点之左;初相小于零:最大值发生在原点之右
- 周期信号的平均值计算方式:对周期信号在一个周期内对t积分平均上周期
- 周期信号的有效值的求法:等于瞬时值平方在一个周期内的平均值的平方根
- 大多数交流电压表和交流电流表也都是测量有效值的,数据一般都是交流电压、电流的有效值
- 相量图:x轴+1,y轴+j
- 基尔霍夫定律的相量形式,相加的是相量的代数和,而不是有效值的代数和
- 电阻元件的电流和电压同相,电感的两端电压超前流过电感的电流90°,流过电容的电流的相位超前电容两端的电压90°
- 欧姆定理的相量形式,阻抗的单位和电阻相同
- 电感和电容的阻抗均为虚数,用符号X表示他们的大小,电感的电抗XL=WL,电容的电抗XC=-1/WC
- 单个元件的阻抗和导纳互为倒数
- Z=R+jX,Z即为单口网络的阻抗,X=WL-1/WC即为单口网络的电抗
- 相关的物理量,阻抗的模等于电压的有效值与电流的有效值之比,阻抗角等于电压和电流相位差
- 对于无源端口网络,其阻抗和导纳互为倒数
- 正弦稳态电路的等效:根据戴维南定理,含源的正弦稳态电路可以用阻抗与电压源串联或阻抗与电流源并联的形式等效。对于不含独立源的单口网络(无源单端口网络),则可以直接用阻抗等效,此即无源单口网络的等效阻抗,也即输入阻抗
- 正弦稳态最大功率传输定理:当负载为纯电阻时,不可能实现共轭匹配使负载获得最大功率,按照模匹配考虑,RL=内阻抗的模;同理,如果电源内阻为纯电阻,则不管负载阻抗形式如何,也按照模匹配形式考虑最大功率传输定理
功率因数角:端口电压与电流的相位差,对于无源单口网络,也是等效阻抗的阻抗角
在电流电压的单位是安培和伏特时,无功功率的单位是乏var
视在功率的定义:端口电压和端口电流有效值的乘积,视在功率的单位是伏安(VA)