rqdyd电流定律(KCL)
在集总参数电路中,在任意时刻,流入(或流出)闭曲面任意节点或各支路的电流的代数和为零,即i(t)=0。示例1:放大器电路的DC分析
如果指定流出节点或闭合曲面的电流为正,则流入节点或闭合曲面的电流为负。
对于节点A,存在i3 i4-i2=0
晶体管可以看作闭面S1:-i4i6i 7=0。
闭合表面s : I2 i5-i4=0
例2:
当电路A和电路B之间只有一个支路连接时,必须有i=0
00-1010在集总参数电路中,任何时候,各元件电压的代数和为零,即u(t)=0。
对于回路I:-US U2U1=0
对于回路二:-U1U3-U4=0
对于回路三:-U5U3U2=0
等效变换
结论:如果两个双端电路(单端口)的外部端口的VCR保持不变,则N1和N2是等效的。
结论:当电路N1转化为N2时,如果每个节点对应的KCL方程保持不变,就说N1和N2是等价的。
结论:当电路N1变换成N2时,如果相应两点之间的电压保持不变,就说N1和N2是等价的。
根据等价变换的概念,对于两种特殊情况有以下结论:
如果电路中某个支路的电流为零,可以用开路(open circuit)代替;
如果电路中某个分支的电压为零,可以用短路代替。
当电压源:的内阻较小时,U=USRS * I
电流源:电源内阻大,I=ISGS * U=IS-U/RS
从电路分析的角度来看,这两种供电形式可以等效互换。
对于(a),端口电压可以表示为:U=US-RS * I。
对于(b) KCL,I=isU/RSRS * I=RS * is-UU=RS * isRS * I,如果us=Rs*is,根据等效的概念,电流型电源的外接VCR与电压型电源的外接VCR是相同的,所以它们是相互等效的。
反之,(a)也可以等价于(b)。
rqdyd电压定律(KVL)
1.网格分析法2.节点分析法
节点分析法的一般步骤:
1.将电路中的所有电压型电源转换为电流型电源。
2.在电路中选择合适的参考点,以剩余的独立节点电压为需求。
3.列出所有未知节点电压的节点方程,其中自电导总是正的,互电导总是负的。
4.同时求解节点电压,然后计算剩余部分。
例子:找到V2
因为运算放大器的输出电流是任意的,所以KCL方程不能列在节点B和D(不知道为什么)。给定V1,节点a和c处的方程如下
(G1 G G4)Va - G1*V1 - G*Vb - G4*V2=0
(G G2 G3)VcG * VbG2 * V1G3 * V2=0
因为Va=Vc=0,V2=(G1-G2)*V1/(G3-G4)
叠加定理
在线性电路中,任何支路的电流(或电压)都可以看作是电路中各独立电源独立作用于电路时,支路中产生的电流(或电压)的代数和(叠加)。
1.仅适用于线性电路。
2.叠加时注意根据参考方向求其代数和。
替代原理
在任何唯一解的网络中,如果亮陈文静支路的电压U或电流I在任何时候都是某个值,则该支路可以换成方向和大小与U相同的电压源或方向和大小与I相同的电流源,不会影响外部电路的解。(替代网络可以是非线性的)
戴维宁定理
任何线性有源两级网络N在其外部都可以等效为戴维宁电源。该电源的电压值等于网络N两端间的开路电压Uoc,其串联电阻R0(称为输出电阻或等效电阻)等于网络N内部独立源为零时两端间的等效电阻。
问题的分析分为以下三个步骤:
1.断开待解决的支路或本地网,找出剩余两端有源网络的开路电压Uoc。
2.使两级网络中的独立源为零,求等效电阻(输出电阻)R0。
3.将待求解的支路或网络接入等值戴维宁电源求解。
一般有两种方法求R0:
1.串并行
2.外接电源法如果在二端网络N中有受控源,或者当IS=0,US=0时,不可能简化电阻的串并联,那么根据等效电阻的定义,在两个端子之间加一个R0=u/i,电压为U(或电流为I)。在u没有给定值的地方,只要找出u和I的关系就行了。
诺顿定理
任何线性有源两级网络N在其外部都可以等效为诺顿电源。其电流源的值等于网络N中两端子短路线上的电流isc,等效内阻R0等于网络N中独立源为零时两端子间的等效电阻。
最大功率传输定理
让负载RL连接到电压型电源。如果电源的电压Us和串联电阻Rs保持不变,负载RL是可变的,那么当RL=Rs时,负载RL可以获得最大功率。