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1、 电路理论总结 第一章 一、重点：1、电流和电压的参考方向 2、电功率的定义：吸收、释放功率的计算 3、电路元件：电阻、电感、电容 4、基尔霍夫定律 5、电源元件 二、电流和电压的参考方向：1、电流（Current）直流:I 符号 交流:i 计算公式 定义：单位时间内通过导线横截面的电荷（电流是矢量）单位：安培 A 1A=1C/1s 1kA=1103A 1A=110-3mA=1 10-6 A=1 10-9nA()()/i tdq tdt参考方向 a、说明：电流的参考方向是人为假定的电流方向，与实际电流方向无关，当实际电流方向与参考方向一致时电流取正，相反地，当实际电流方向与参考方向不一致时电流
2、取负。b、表示方法：在导线上标示箭头或用下标表示 c、例如：2、电压（Voltage）符号：U 计算公式：定义：两点间的电位（需确定零电位点）差，即将单位正电荷从一点移动到另一点所做的功的大小。单位：伏特 V 1V=1J/1C 1kV=1103V 1V=110-3mV=1 10-6 V=1 10-9Nv i 0 i B 参考方向（iAB）U=dW/dq 参考方向（极性）a、说明：电压的实际方向是指向电位降低的方向，电压的参考方向是人为假定的，与实际方向无关。若参考方向与实际方向一致则电压取正，反之取负。b、表示方法：用正极性()表示高电位，用负极性（）表示低电位，则人为标定后，从正极指向负极的
3、方向即为电压的参考方向或用下标表示（UAB）。c、例如：3、关联与非关联参考方向 说明：一个元件的电流或电压的参考方向可以独立的任意的人为指定。无论是关联还是非关联参考方向，对实际方向都无影响。关联参考方向：电流和电压的参考方向一致，即电流从所标的正极流出。非关联参考方向：电流和电压的参考方向不一致。i i U 0 参考方向+实际方向+实际方向 参考方向+U 例如：4、相关习题：课件上的例题，1-1,1-2，1-7 三、电功率 1、符号：p 2、计算公式：3、定义：单位时间内电场力所做的功。4、单位：瓦特（W）5、关联参考方向下：吸收功率p=ui 0：吸收正功率(实际吸收)0:释放正功率（实际
4、释放）i（1）=2A u(1)=1*i（1）+2 i（1）=6V p（1）=4*2=8W 仅5A电流源作用时：根据KCL 对于结点a：i（2）+5-i（3）=0 根据KVL：2*i（2）+1*i（3）+2 i（2）=0 i（2）=-1A,i（3）=4A u(2)=1*i（3）+2 i（2）=2V p（2）=1*2=2W （3）根据叠加定理，将所计算的电流，电压进行叠加，电功率根据总电流和总电压计算求出。i=i（1）+i（2）=2-1=1A u=u（1）+u（2）=6+2=8V p=i2*2=2W p（1）+p（2）例题2：关于黑箱子 如上图所示，已知 解：由于未知电路是无源线性网路，所以i 的
5、大小完全由us和is决定 假设i=k1us+k2is 根据已知条件：k1+k2=2 k1=1 -k1+2*k2=1 k2=1 由此 4、拓展：齐性原理（主要用于分析T形电路）齐性原理：在线性电路中，当所有激励（独立电压源和独立电流源）都同时增大或缩小K倍时，则电路中响应（电压和电流）也将同时增大或缩小K倍。特别地，当电路中只有一个激励（独立电源或者独立电流源）时，则响应与激励成正比。例题：如下图，R1=R2=1，RL=2，us=51V，求电流i。无源 线性 网络 uS i iS AiAiVuSS2 1 ,1 响应时，当AiAiVuSS1 2 ,1 响应时，当？响应时，求iAiVuSS 5 ,3
6、 AiuiSS253 解：假设流过RL的电流大小为i=1A 根据VCL 关系，倒推得出us=34V（各倒推结果如上图所示）根据齐性原理：5、相关习题：4-1中的所有例题，习题4-1,4-2,4-3,4-4,4-6,4-7,4-8 三、输入电阻 二端网络：具有向外引出一对端子的电路或网络，例如下图 i R1 R1 R1 R2 RL+us R2 R2+2V 2A+3V+8V+21V+us=34V 3A 8A 21A 5A 13A i=1A i R1 R1 R1 R2 RL us R2 R2 Aiuuiuuii5.113451 ssss即a b 输入电阻：即下图中的Rin 2、输入电阻的计算方法 当
7、A内仅含电阻时，输入电阻即为等效电阻 例如 当A内除电阻外还有独立电压源和独立电流源时，将独立电压源短路，独立电流源断路后，输入电阻即为等效电阻 A a b i u A+-u i 输入电阻 iuRinR2 R3 R1 321/)(RRRRReqin例如 当A内含有受控源时，根据定义在端口处外加一个电压源us或者电流源is 例如：R2 R3 R1 US+_ R3 R2 R1 i1 i2 321/)(RRRRReqin 3、相关习题：2-7的例题，习题2-14,2-15,2-16 四、戴维宁等效定理 U+_ 3 i1 6 +6i1 i US+_ 3 i1 6 +6i1 外加电源 u，us短路 11
8、15.163iiii111936iiiU65.1911iiiURin1、定理：一个含独立电源，线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合等效置换，此电压源的激励电压等于一端口的开路电压，电阻等于一端内的输入电阻。2、两个计算：开路电压的计算：将要求解的支路断开，根据第三章的几种方法求出开路电压。输入电阻的计算：三种情况分别分析，详见本章（三、输入电阻）3、例题 求RL消耗的功率。解：将RL所在的支路断开 A a b i u i a b Req Uoc+-u 100 50 +40V RL a b+50V I1 4I1 50 5 求开路电压Uoc 根据KCL 对于结点
9、a：4I1-I2+I1=0 I2=5I1 对于结点c：4I1+I3-I2=0 I3=I1 根据KVL：50*I2+100*I1-40+50*I3=0 I1=0.1A Uoc=0.1*100=10V 求输入电阻Rin 根据KCL 对于结点a：I+I2-I1-4I1=0 c U 100 50 a b I1 4I1 50+I I3 I2 c 100 50 +40V a b I1 4I1 50+Uoc I2 I3 对于结点c：4I1+I3-I2=0 根据KVL:50*I3+50*I2+100*I1=0 I=4I1 U=100*I1 Rin=U/I=25 得到简化后的电路 IL=60/30=2A pL=IL2*5=20W 4、相关习题：习题4-9，4-10,4-11,4-12,4-13 a b Uoc+Rin 5 25 10V 50V IL