电路与模拟电子学复习

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1、复习课件若u、i采用关联参考方向：P>0表示这段电路（或元件）吸收（或消耗）的功率。p<0表示这段电路（或元件）产生（或提供）的功率。当p的单位为瓦(W)时，能量w的单位为焦耳，简称焦(J)。电路（或元件）吸收的功率为p(t)，则从t0到t时刻这段电路（或元件）吸收的总能量为若u、i采用非关联参考方向：p>0表示这段电路（或元件）产生的功率。p<0表示这段电路（或元件）吸收的功率。例1.3.1在下图中，电流和各元件两端电压的正方向如图中所示。今测得：I=-4A，U1=140V，U2=-80V，U3=60V。试说明电流和各电压的实际方向。并计算各元件的功率，指明哪些元件

2、是电源，哪些是负载。元件3的电流、电压取非关联参考方向，它的功率为，元件3吸收功率，也是负载。解:电流I和电压U2的实际方向与图示正方向相反，U1和U3的实际方向则与正方向相同。元件1的功率为P1=U1I=140(4)=560W，元件1产生功率，是电源。元件2的功率为，元件2吸收功率，是负载。1.5.3电压源与电流源的等效变换为了使电路的分析易于进行,常常用等效变换的方法简化或者变换电路的结构。1．等效电压源和等效电流源两个电压源串联，可以用一个等效的电压源替代。替代的条件是：等效电压源两个电流源并联，可以用一个等效的电流源替代。替代的条件是：等效电流源一些等效

3、变换的例子2．实际电源的两个电路模型及其等效变换电压源模型是用理想电压源与电阻的串联来表示实际电源的电路模型，图中uS是理想电压源的输出电压，它在数值上等于实际电源的电动势，RS称为电源的内电阻。电压源模型此模型的输出电压与输出电路有关，按图中所示电压u和电流i的参考方向，有或电流源模型是用理想电流源与电导的并联来表示实际电源的电路模型，图中iS是理想电流源的输出电流，GS称为电源的内电导（或者将它的倒数称为内电阻）。电流源模型此模型的输出电流i与端电压u有关，按图中所示电压和电流的参考方向，有i=iSGSu或将电流源与电压源进行比较可以得到如果满足这两个条件，则这

4、两个模型就有相同的伏安特性。对外电路来说，它们是等效的，因此在分析电路过程中，可以进行互换。这里需要强调指出，等效变换只是对外部电路而言，而对电源内部是不等效的。而且，理想电压源和理想电流源之间无法等效变换。解:求二端网络的等效电阻，可直接利用串联、并联等效公式。弄清串、并联等效的过程。对无电流通过的元件开路，电阻不计；电位相等的节点短路，电阻用导线代替。(a)对于图(a)电路：例2.1.2求图(a)所示二端网络的等效电阻Rab。三要素法求全响应1初始值2稳态值3时间常数电路的响应零状态响应：在零状态的条件下，由电源激励信号产生的响应为零状态响应。全响应：电容上的储

5、能和电源激励均不为零时的响应，为全响应。零输入响应：在零输入的条件下，由非零初始态（储能元件的储能）引起的响应，为零输入响应；此时，被视为一种输入信号。或全响应解：(零状态响应零输入响应)+零状态响应零输入响应稳态分量暂态分量＋稳态分量暂态分量全解t0-4210(V)其中三要素为:初始值----稳态值----时间常数----代表一阶电路中任一待求电压、电流响应。式中利用求三要素的方法求解过渡过程，称为三要素法。只要是一阶电路，就可以用三要素法。电感中电流、电压的关系uei当(直流)时,所以,在直流电路中电感相当于短路.电感是一种储能元件,储存的磁场能量为：电感的

6、储能电容上电流、电压的关系当(直流)时,所以,在直流电路中电容相当于断路.uiC电容的储能电容是一种储能元件,储存的电场能量为：无源元件小结理想元件的特性（u与i的关系）LCR4.视在功率S：电路中总电压与总电流有效值的乘积。单位：伏安、千伏安PQS注：S＝UI用来衡量发电机可能提供的最大功率（额定电压×额定电流）视在功率5.功率三角形：无功功率有功功率例4.2.1设有一正弦电流源，若该电流源的电流分别通过:(1)20的电阻；(2)0.5H的电感；(3)500F的电容。试求各个元件端点压的相量，并画出相量图。(1)通过20的电阻，有(2)通过0.5H的电感，有(

7、3)通过500F的电容，有解:先把正弦电流用相量表示相量图例4.4.2图(a)所示电路中，已知电源和其它元件参数，求为多少时可获得最大功率Pmax，并求此时的Pmax。(a)(b)解:用戴维南定理可得图(b)所示的等效电路。其中负载Z吸收功率为当改变R、X时，可知负载获得Pmax的条件为解得即称为等效电源内阻抗的共轭复数。因此，在负载阻抗可改变的条件下，当负载阻抗等于电源内阻抗的共轭复数时，负载获得的功率为最大，这称为最大功率传输定理。满足这一条件时，称负载阻抗与电源内阻抗为最大功率匹配或共轭匹配。这时负载获得的功率为本题在时，负载得到最大功率，其