一、 基本概念

1、 電路定義

由電工設備和元器件按一定的方式聯接起來且為電流流通提供路徑的總體。電路的主要作用：進行電能的傳輸、分配及轉換的過程、進行信号的處理等。

2、 理想元件

是實際器件在一定條件下抽象化和理想化後得到的模型。

3、 電路模型

用抽象的理想元件及其組合近似地代替實際器件，從而構成與實際電路相對應的電路模型。

4、 集總假設

若實際電路的電器裝置的幾何尺寸與工作波長相比非常小以至可以忽略不計，則稱為集總參數器件或元件；集總參數元件不考慮體積大小（相當于物理概念中的質點），即特性集中在空間一個點上，從一端流出的瞬時電流等于從另一端流出的瞬時電流；在集總參數電路中，電場隻與電容元件有關，磁場隻與電感元件有關，電阻隻耗能，電場與磁場之間無相互作用。

5、 支路

一個二端元件稱為一條支路，或電路中具有兩個端鈕且通過同一個電流的分支（例如電阻串聯等）。

6、 節點

兩條或兩條以上支路的連接點。

7、 回路

任一閉合路徑都稱為回路。

8、 網孔

回路中不再含有支路的回路。

9、 參考點

電路中指定的零電位點，用接地表示。

10、 節點電位

電路中某節點與參考點之間的電壓稱為該節點的電位。如a點電位記為ua。

11、 電壓

兩節點之間的電位差稱為這兩個節點之間的電壓。

12、 獨立源

能獨立向外電路提供能量的電源稱為獨立源，它是電路的能量來源，是電路的激勵。

13、 參考點

電路中指定的零電位點，用接地表示。

14、 節點電位

電路中某節點與參考點之間的電壓稱為該節點的電位。如a點電位記為ua。兩節點之間的電位差稱為這兩個節點之間的電壓。

15、 二端網絡

對外隻有兩個端鈕的網絡整體，也稱為單口網絡；二端網絡端口上電壓與電流的關系稱為二端網絡的伏安關系；二端網絡的VAR隻取決于網絡内部的參數和結構，與外電路無關。

16、 二端網絡VAR的求法

外加電壓源求電流或外加電流源求電壓；不含獨立源的二端網絡（可含電阻和受控源）的VAR總可表為u=Bi的形式，含獨立源的二端網絡的VAR可表為u=A Bi的形式（線性）。

17、 等效二端網絡的定義

如果一個二端網絡N與另一個二端網絡N’具有完全相同的VAR，則N與N’是互為等效的二端網絡

18、 輸入（輸出）電阻

是指網絡兩端的除源等效電阻（也是戴維南等效電阻）；除源：指獨立源置0，即電壓源用短路線代替，電流源用開路代替（注意：受控源不能置零）。

19、 交流電

電壓或電流的大小和方向均随時間變化時，稱為交流電，最常見的交流電是随時間按正弦規律變化正弦電壓和正弦電流。其三要素為：幅度、角頻率和初始相位。

20、 有效值

有效值：與交流熱效應相等的直流定義為交流電的有效值。

21、 一階電路

隻含有一個獨立的動态元件的電路稱為一階電路。（含有n個獨立的動态元件的電路稱為n階電路），描述一階電路的方程是一階微分方程，列微分方程的基礎是KVL、KCL和VAR，求解微分方程得所需響應。

22、 零輸入響應

在動态電路中，響應不僅與激勵有關，而且與電容、電感的初始貯能有關，即與電容電壓和電感電流的初始值有關。無源（獨立源）一階電路，響應的原因是由初始貯能決定，稱為零輸入響應。

23、 零狀态響應

有源（獨立源）一階電路，當電路中電容或電感 無初始貯能時，此時響應的原因是由激勵決定的，稱為零狀态響應。

24、 完全響應

當電路中又有激勵又有初始貯能時，響應的原因是由兩者共同決定，稱為完全響應。

三要素法初值f(0 )、穩态值f穩态值、時間常數τ，對電容來說：τ=RC，對τ=L/R

二、 電路的基本變量及其關系

1、 電壓

單位正電荷從一點移動到另一點獲得或失去的能量。

2、 電流

單位時間内通過導體橫截面的電量，單位：A（安培）。

3、關聯參考方向

電壓與電流的參考方向一緻，即電流從高電位點流向低電位點，則稱u、i為關聯參考方向。

4、伏安關系

元件電壓和電流的關系，簡寫為VAR，在u-i平面上畫出的電壓和電流的關系曲線稱為伏安特性曲線。

5、功率

當u、i為關聯參考方向時p=ui，當u、i為非關聯參考方向時p=-ui，當p>0時，表明電路吸收或消耗能量，當p<0時，表明電路産生能量或提供能量（例如電源）。

6、電容元件上的電壓、電流關系

ZC容抗：反映了電容元件對正弦交流電流的阻礙作用。隻有在一定頻率下，電容元件的容抗才是常數

7、電感元件上的電壓、電流關系

ZL感抗：反映了電感對正弦交流電流所呈現的電抗，簡稱感抗，單位和電阻一樣，也是歐姆。

8、基爾霍夫電流定律（KCL）

在集總參數電路中，任一時刻，對任一節點，流出（或流入）該節點的電流代數和等于0（要麼全是流入、要麼全是流出）。

9、基爾霍夫電壓定律（KVL）

在集總參數電路中，任一時刻，對任意回路，繞回路一周的各支路電壓降的代數和為0。

10、獨立性和完備性

獨立性是指各變量線性無關，即其中的某個變量不能由其它的變量表示出來；完備性指這組獨立電流變量以外的其它電流變量可由這些獨立電流變量線性表出。

11、網孔電流

是一種假想的電流，沿各網孔邊界流動的首尾閉合的環流，可順時針流，也可逆時針流，方向由自己假設。

12、線性網絡

隻有線性元件和獨立源構成的網絡稱為線性網絡。

13、線性網絡的齊次性、疊加性

齊次性：若f(t)→y(t)，則af(t)→ay(t)

疊加性：若f1(t)→y1(t)，f2(t)→y2(t)

則：f1(t） f2(t)→y1(t) y2(t)

線性:af1(t) bf2(t)→ay1(t)＋by2(t)

14、疊加定理

在任何線性網絡中，每一個支路響應都可以看成是各個獨立源單獨作用時在該支路上産生的響應的代數和。當一個獨立源單獨作用時，其它獨立源要置0：電壓源置0，用短路線代替，電流源置0，用開路代替。

15、戴維南定理

任何一個線性含源二端網絡N均可用一個電壓源串聯電阻來等效，其中，電壓源的電壓為二端網絡的端口上的開路電壓，所串聯的電阻為二端網絡的除源等效電阻。

16、戴維南等效電路的求法總結

① 用外加電源法求VAR：u=R0I＋Uoc 得等效電路

② 根據戴維南定理，分别求Uoc和R0

③ 對簡單電路進行化簡，得等效電路的形式

17、戴維南等效的應用

① 用于簡化電路的分析

② 有利于逐級分析

③ 求負載的最大功率（功率匹配問題）

④ 解含有一個非線性元件的電路

18、諾頓定理

任何線性含源二端網絡N，均可用一個電流源并聯電阻來等效，其中，電流源的電流為N端口上的短路電流，并聯電阻為二端網絡的除源等效電阻。

19、最大功率傳輸定理

當且僅當負載電阻RL等于含源單口網絡的等效電阻R0時，負載RL可獲得最大功率，稱為最大功率匹配，此時最大功率為:

三、 基本元器件

1、 電阻：

一個二端元件的電壓和電流的關系表現為u-i平面上的一條曲線，則稱該二端元件為電阻元件。(即電壓電流為代數關系)。

電導：電阻的倒數，單位： 西門子（S）：

線性電阻：凡在u-i平面内能用一條過原點的直線表示的二端元件稱為線性電阻元件。兩種特殊情況：開路：R＝∞，短路：R＝0。

2、 電容電感元件

是儲能元件，是動态有記憶元件，其VAR是用微積分方程來表示。含有動态元件的電路稱為動态電路。分析動态電路的依據仍是KVL、KCL和伏安關系。

3、 電容元件

①電容器的構成：兩塊金屬闆用絕緣介質隔開就構成了一個實際電容器；斷電後電荷仍保留，因此貯存電場能量。

②定義：能夠在q－u平面内用一條曲線（稱為庫伏特性曲線）來描述的二端元件稱為電容元件，即電荷q和電壓u存在着代數關系。若該曲線是過原點的直線，則稱為線性電容元件，否則就稱為非線性電容元件。單位：法拉（F），1F=106mF=1012pF

③電容電壓的連續性：電容電壓不躍變。

4、 電感元件

①把金屬導線繞在一骨架上，可構成一實際電感線圈。當電流流過線圈時，将産生磁通。電感線圈是一種抵抗電流變化，儲存磁場能量的元件。

②定義：在ψ-i平面中能用一條曲線（稱韋安特性曲線）來描述的二端元件稱為電感元件。當曲線為過原點的直線時,稱為線性電感元件。線性電感元件是我們研究的主要對象。ψ(t)＝Li(t), L為正常數。單位：享利（H）1H＝103 mH

③電感電流的連續性：電感電流不躍變

5、 理想電壓源與實際電壓源

兩端電壓總能保持規定的值，與通過它的電流大小無關。符号如圖1所示。實際電壓源為理想電壓源與電阻的串聯，如圖2所示。

圖1 理想電壓源 圖2：實際電壓源

6、 理想電流源與實際電流源

能夠對外提供定值電流，而與其兩端電壓大小無關的二端元件，其符号如圖3所示。實際電流源為理想電流源與電阻的并聯，如圖4所示

7、 電壓控制電壓源VCVS

8、 電壓控制電流源VCCS

9、 電流控制電壓源CCVS

10、 電流控制電流源CCCS

11、 電路中常見的線性元件有

線性電阻、獨立源、線性受控源、線性電感、線性電容等。

12、 常見的理想電路元件

① 電阻元件：表示消耗電能的元件

② 電感元件：表示儲存磁場能量的元件

③ 電容元件：表示儲存電場能量的元件

④ 電源元件：表示提供電能的元件

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