在含有受控源的情况下,怎么用kcl kvlkcl和kvl的独立方程数求u

(中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司& 新疆维吾尔族自治区乌鲁木齐市& 830002)
&&&&&&& 摘要:本文讨论了关于含受控源的线性网络的状态方程的系统公式法,并且通过实例进一步阐述了其具体方法。
&&&&&&& 关键词:公式法;受控源;线性网络
Discussion of the System Formula Method of Establishing State Equation for Contained Controlled Source of Linear Network
&Lin xuefeng
(CHINA ENERGY ENGINEERING GROUP XINJIANG ELECTRIC POWER INSTITUTE CO.,LTD,Urumqi 830002,Xinjiang Uygur Autonomous Region,China)
&&&&&&& ABSTRACT: This paper discusses the system formula method of establishing state equation for contained controlled source of linear network, then, expounds the concrete methods through the example.
&&&&&&& KEY WORDS: linear network
&&&&&&& 引言
&&&&&&& 在建立网络状态方程的过程中,按KCL和KVL分别列写出电流方程和电压方程后,还要消去非状态变量。对于大型复杂网络而言,消去非状态变量这一步常常是很繁琐的,所以不满足实际的需要。系统公式法特别适用于大规模网络的计算机辅助分析,所考虑的网络不限于常态网络,也可以是非常态的网络。对于含受控源和可化为受控源的二端口元件的线性网络,在用系统公式法建立状态方程时,其基本步骤与不含受控源的线性网络是相同的。本文讨论了关于含受控源的线性网络的状态方程的系统公式法,包括规范树的选取、状态变量的选择等,并且通过实例进一步阐述了其具体方法。
&&&&&&& 1& 对含受控源的线性网络建立状态方程的系统公式法
&&&&&&& 1.1& 规范树的选取
&&&&&&& 一个网络状态变量的总数称为网络复杂性阶数,简称为网络的阶数。网络复杂性的阶数又等于网络中可指定的独立的初始条件的个数。它也等于网络输入?输出方程的通解中出现的待定积分常数的数目。
&&&&&&& 网络中仅由电容元件或仅由电容元件和独立电压源构成的回路称为电容回路。把仅由电感元件或仅由电感元件和电流源构成的割集称为电感割集。既无电容回路又无电感割集的网络称为常态网络。含有电容回路或电感割集的网络称为非常态网络。
&&&&&&& 在不含受控源的常态网络中,因为各电容电压(或电荷)和各电感电流(或磁链)都是独立的,故网络的复杂性阶数等于网络中储能元件的总数。在不含受控源的非常态网络中,对于每一个电容回路,按照KVL,该回路各电容电压之间存在一个线性约束关系,使该回路独立的电容电压数较电容数少1。而对于每一个电感割集,按照KCL,该割集各电感电流之间存在一个线性约束关系,使该割集独立的电感电流数较电感数少1。因此,非常态网络的复杂性阶数 等于网络中储能元件的总数 减去独立的电容回路数 和独立的电感割集数 ,即 。
&&&&&&& 例如图1所示非常态电路,共有5个储能元件,一个电容回路和一个电感割集,所以该网络的阶数为3。电容回路中只能选一个电容电压作为独立变量,同理两个电感电流也只能选一个作为独立变量。
图1& 非常态网络
&&&&&&& 对于一个复杂的非常态网络,由于储能元件数目多,有时很难直观地确定网络中独立的电容回路数和独立的电感割集数。为了确定独立的电容回路数,可将网络中所有电阻、电感、电流源断开,从而得到一个仅由电容和电压源构成的子网络 。非常态网络中独立的电容回路数等于子网络 的独立回路数,即子网络的基本回路数(连支数)。为了确定独立的电感割集数 ,可将网络中所有电阻、电容、电压源短路,从而得到一个仅由电感元件与电流源构成的子网络 。非常态网络中独立的电感割集数等于子网络 的独立割集数,即子网络 的基本割集数(树支数)。
&&&&&&& 如图2(a)所示非常态网络共有12个储能元件。由于只有一个电感割集,因此它是独立的。为确定独立的电容回路数,将所有电感、电流源、电阻断开,得到两个分离的子网络,如图2(b)所示,两个子网络的独立回路数分别为3和2,因此有5个独立的电容回路,所以图2(a)所示非常态网络的阶数为12?5?1 = 6。
图2& 复杂的非常态网络
&&&&&&& 电容割集和电感回路对网络复杂性的阶数没有影响,即不会改变网络复杂性的阶数。虽然不影响复杂性阶数,但电容割集会在割集两端引入恒定的电压分量,电感回路会在回路中引入恒定的电流分量。
&&&&&&& 当网络中存在受控源时,网络的阶数难以确定。在图3所示网络中,由于电容电压uC不独立,因此网络的阶数为零,说明受控源的存在使网络的阶数降低。通常情况下受控源不一定会降低网络的阶数,对于受控源存在会不会影响网络的复杂性的阶数并没有一个明确的规律。
&&&&&&& 在选取规范树时,对于二端口电阻元件中两条支路的处理以能够满足式1形式的元件VCR方程为依据。例如,VCCS的两条支路均应选为连支,VCCS的参数为Gl的元素;CCVS的两条支路均应选为树支,CCVS的参数为Rt的元素。对于CCCS,应选控制支路为树支,受控支路为连支。而VCVS则应选控制支路为连支,受控支路为树支。其他的二端电阻元件如回转器的电压电流关系为u1 = ?ri2,u2 = ri1,或i1 = gu2,i2 = ?gu1,根据式(4.5.1)可知,回转器的两条支路必须同为树支或连支。同理,理想变压器和负阻抗变换器的两条支路中,应任选一条为树支,另一条为连支。
&&&&&&& 1.2 状态变量的选择
&&&&&&& 用状态变量法分析网络时,在确定网络的复杂性阶数后,还需要选取一组适当的变量作为状态变量。由状态和状态变量的定义可知,网络在某时刻的状态实质上反映了该时刻网络的储能。电网络中储存的能量由电感磁链(或电流)和电容电荷(或电压)确定。只要知道给定网络中变量组(?、q)或(iL、uC)在t = t0时刻的值,同时又知道t?t0时刻的输入量,则给定网络在t?t0的任何时刻的行为将完全被确定。因此,一般情况下,可选一组独立的(iL、uC)或(?、q)作为状态变量。对于线性时不变网络,常选一组独立的电容电压和电感电流作为状态变量。由于线性时变网络中的参数C(t)、L(t)是随时间变化的,当C(t)、L(t)出现跳变时,电容电压uC(t)、电感电流iL(t)可能不连续,则uC(t)、iL(t)的导数将为无限大。但q(t)、?(t)总是连续的,因此,对线性时变网络宜选一组独立的电容电荷和电感磁链作为状态变量。对于一个网络,其状态变量组的选择并不是唯一的。在某些情况下,若网络中的一些变量(如支路电流、结点电压、回路电流、割集电压以及它们的导数等)与一组独立的uC、iL(或q、?)之间存在非奇异的线性变换关系,则这些变量也可选作状态变量。
&&&&&&& 1.3 基本割集矩阵的列写
&&&&&&& 按先树支后连支的顺序对各支路排列,八类支路排列依次为电压源、树支电容、树支电阻、树支电感、电流源、连支电感、连支电阻、连支电容。按此八类支路将基本割集矩阵Qf分块为
&&&&&&& 消去非状态变量 ,整理后便可得到含受控源的线性网络的状态方程。
&&&&&&& 1.5 举例
&&&&&&& 用系统公式法建立如图4所示有源网络的状态方程。
&&&&&&&由此可得基本子阵Ql的各分块阵:
&&&&&&& 2中的各系数矩阵为:
&&&&&&&&&&&&&
将式⑨代入式⑧得
&&&&&&&& ⑩
&&&&&&& 2 结论
&&&&&&& 本文假设网络中的受控源对网络复杂性的阶数无影响。对含有受控源的线性网络,系统公式法的列写步骤总结如下:1、分析电路图,做网络线性图,选规范树、状态变量。2、写出基本割集阵Qf并将基本子阵Ql分块。3、写出电阻支路电压电流关系方程,并写出参数矩阵、系数矩阵。4、将系数矩阵代入公式③将整理好的 、 代入④和⑤。
[1]周庭阳.电网络理论[M].机械工业出版社,2008,9.
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电阻,独立源,受控源,KCL,KVL2
1.2电流和电压
1.3电路模型的建立和电路分析的基本观点
1.4电路用于信号处理
1.4.2利用电路处理信号的实例
1.5电路用于能量处理
1.5.2电压和电流的有效值
1.5.3利用电路处理能量的实例
1.6电路的分类
第2章简单电阻电路分析
2.1.1电路中的电阻模型
2.1.2分立与集成电路中的电阻元件
2.2.1独立电源
2.2.2受控电源
2.3金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)
2.4基尔霍夫定律
2.4.1基尔霍夫电流定律(KCL)
2.4.2基尔霍夫电压定律(KVL)
2.4.3用KCL、KVL和元件约束来求解电路
2.5电路的等效变换
2.5.1电阻等效变换
2.5.2电源等效变换
2.6运算放大器
2.6.1运算放大器及其电气特性
2.6.2含负反馈理想运算放大器电路的分析
2.6.3其他含理想运算放大器电路的分析
2.7二端口网络
2.7.1二端口网络的参数和方程
2.7.2二端口网络的等效电路
2.7.3二端口网络的联接
2.8数字系统的基本概念
2.9用MOSFET构成数字系统的基本单元——门电路
第3章线性电阻电路的分析方法和电路定理
3.1支路电流法
3.2节点电压法
3.3回路电流法
3.4叠加定理和齐性定理
3.4.1叠加定理
3.4.2齐性定理
3.5替代定理
3.6戴维南定理和诺顿定理
3.6.1戴维南定理
3.6.2诺顿定理
3.7特勒根定理
3.7.1具有相同拓扑结构的电路
3.7.2特勒根定理
3.8互易定理
3.9对偶电路和对偶原理
第4章非线性电阻电路分析
4.1非线性电阻和非线性电阻电路
4.1.1非线性电阻
4.1.2非线性电阻电路及其解存在唯一性
4.2直接列方程求解非线性电阻电路
4.3非线性电阻电路的图解法
4.4非线性电阻电路的分段线性法
4.5非线性电阻电路的小信号法
4.6用MOSFET构成模拟系统的基本单元——放大器
4.7非线性电阻应用举例
4.7.1利用二极管的单向开关性质
4.7.2利用稳压二极管的稳压性质
4.7.3利用非线性电阻产生新的频率成分
第5章动态电路的时域分析
5.1电容和电感
5.1.3电容、电感的串并联
5.2动态电路方程的列写
5.3动态电路方程的初始条件
5.4一阶动态电路
5.4.1一阶动态电路的经典解法
5.4.2求解一阶动态电路的直觉方法——三要素法
5.4.3几个应用实例
5.5二阶动态电路
5.5.1二阶动态电路的经典解法
5.5.2求解二阶动态电路的直觉方法
5.6全响应的分解
5.6.1电路的零输入响应
5.6.2电路的零状态响应
5.6.3电路的全响应
5.7单位阶跃响应和单位冲激响应
5.7.1电路的单位阶跃响应
5.7.2电路的单位冲激响应
5.8卷积积分
5.9状态变量法
第6章正弦激励下动态电路的稳态分析
6.2用相量法分析正弦稳态电路
6.2.2元件约束与KCL、KVL的相量形式
6.2.3阻抗与导纳
6.2.4相量法分析举例
6.3频率响应与滤波器
6.3.1一阶RC电路的频率响应
6.3.2低通滤波和高通滤波
6.3.3带通滤波和全通滤波
6.4LC谐振电路
6.4.1LC谐振电路的频率响应
6.4.2品质因数
6.5互感和变压器
6.5.1互感和互感电压
6.5.2有互感的电路分析
6.5.3变压器
6.6正弦稳态电路的功率
6.6.1正弦稳态电路的功率
6.6.2最大功率传输
6.7三相电路
6.7.1对称三相电路分析
6.7.2不对称三相电路分析
6.7.3三相电路的功率及其测量
6.8周期性非正弦激励下电路的稳态分析
6.8.1周期性非正弦信号的傅里叶级数分解
6.8.2周期电压、电流的有效值和平均功率
6.8.3周期性非正弦激励下电路的稳态响应
第1章绪论,电压,电流,参考方向,功率
绪论,电压,电流,参考方向,功率1
绪论,电压,电流,参考方向,功率2
第2章电阻,独立源,受控源,KCL,KVL
电阻,独立源,受控源,KCL,KVL1
电阻,独立源,受控源,KCL,KVL2
第3章电阻等效变换,电源等效变换
电阻等效变换,电源等效变换1
电阻等效变换,电源等效变换2
第4章运算放大器
运算放大器1
运算放大器2
第5章二端口网络
二端口网络1
二端口网络2
第6章节点法,回路法
节点法,回路法1
节点法,回路法2
第7章叠加定理,戴维南定理
第8章非线性电阻电路分析
非线性电阻电路分析1
非线性电阻电路分析2
第9章非线性电阻电路的小信号法,电容和电感
第10章恒定激励下一阶电路的求解
恒定激励下一阶电路的求解1
恒定激励下一阶电路的求解2
第11章恒定激励下二阶电路的求解,列写状态方程
恒定激励下二阶电路的求解,列写状态方程1
恒定激励下二阶电路的求解,列写状态方程2
第12章二阶电路和状态方程的关系,任意激励下动态电路的求解
二阶电路和状态方程的关系,任意激励下动态电路的求解1
二阶电路和状态方程的关系,任意激励下动态电路的求解2
第13章任意激励下动态电路的求解
任意激励下动态电路的求解1
任意激励下动态电路的求解2
第14章电力系统简介,正弦量的相量表示
电力系统简介,正弦量的相量表示1
电力系统简介,正弦量的相量表示2
第15章阻抗和导纳,相量法
阻抗和导纳,相量法1
阻抗和导纳,相量法2
第16章正弦电流电路的功率
正弦电流电路的功率1
正弦电流电路的功率2
第17章频率特性与滤波器,谐振
第18章谐振2,互感1
谐振2,互感1-1
谐振2,互感1-2
第19章互感2,变压器
互感2,变压器1
互感2,变压器2
第20章对称三相电路计算,三相电路的功率
对称三相电路计算,三相电路的功率1
对称三相电路计算,三相电路的功率2
第21章数字系统的基本单元
数字系统的基本单元1
数字系统的基本单元2
第22章动态电路的应用
动态电路的应用1
动态电路的应用2
第23章习题课
习题课1:大课第1讲-第3讲1
习题课1:大课第1讲-第3讲2
习题课2:大课第4讲-第5讲1
习题课2:大课第4讲-第5讲2
习题课3:大课第6讲-第9讲1
习题课3:大课第6讲-第9讲2
习题课4:大课第10讲1
习题课4:大课第10讲2
习题课5:大课第11讲-第13讲1
习题课5:大课第11讲-第13讲2
习题课6:大课第14讲-第16讲1
习题课6:大课第14讲-第16讲2
习题课7:大课第17讲-第19讲1
习题课7:大课第17讲-第19讲2
习题课8:大课第20讲1
习题课8:大课第20讲2
第24章频率特性与滤波器,谐振
频率特性与滤波器,谐振1
频率特性与滤波器,谐振2
第25章非线性电阻电路的小信号法,电容和电感
非线性电阻电路的小信号法,电容和电感1
非线性电阻电路的小信号法,电容和电感2
第26章叠加定理,戴维南定理
叠加定理,戴维南定理1
叠加定理,戴维南定理2
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受控源在电路分析中,在哪些情况下需要计算它的电阻?
做题做晕了,看答案有的受控源计算了电阻,有的没有。
1.受控源的电路符号及特性与独立源有相似之处,即受控电压源具有电压源的特性,受控电流源具有电流源的特性;但它们又有本质的区别,受控源的电流或电压由控制支路的电流或电压控制,一旦控制量为零,受控量也为零,而且受控源自身不能起激励作用,即当电路中无独立电源时就不可能有响应,因此受控源是无源元件。 受控源是一种电路模型,实际存在的一种电气器件,如晶体管、运算放大器、变压器等,它们的电特性可用含受控源的电路模型来模拟。2.电路分析过程中受控源的处理方法在电路分析过程中,受控源具有两重性(电源特性、负载特性),有时需要按电源处理,有时需要按负载处理。(1)在利用结点电压法、网孔法、电源等效变换、列写KCL、KVL方程时按电源处理(与独立电源相同、把受控关系作为补充方程)。(2)在利用叠加定理分析电路时,受控源不能作为电源单独作用,叠加时只对独立电源产生的响应叠加,受控源在每个独立电源单独作用时都应在相应的电路中保留,即与负载电阻一样看待;求戴维宁等效电路,用伏安法求等效电阻时,独立源去掉,但受控源同电阻一样要保留
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根本就没有正式的国际驾照,如果到国外开车,正式的程序:
1、到公证处办理驾照的公证书,可以要求英文或者法文译本(看看到哪个国家而定);
2、拿公证书到外交部的领事司指定的地点办理“领事认证”,可以登录外交部网站查询,北京有4、5家代办的,在外交部南街的京华豪园2楼或者中旅都可以。
3、认证后在公证书上面贴一个大标志;
4、有的国家还要到大使馆或者领事馆盖章一下。
偶前几天刚刚办过。
如何洗衣服?也许有人会说,衣服谁不会洗啊?放到水里,加点洗衣粉洗就成了呗。是啊,说是这样说,可是洗衣服还有不少学问呢。我就说说我的“洗衣经”吧。
说起洗衣服,想想真有不少要说的呢。
首先要分开洗。内衣外衣、深色浅色要分开。个人和个人的衣物也尽量分开洗涤,这样可以防止不同人体间细菌和病菌的相互交叉感染,尤其是宿舍或者朋友的衣服尽量不要放置在一起洗。即使是自己的衣服,内衣和外衣也要分开洗。因为外衣接触外界的污染和尘土较多,而内衣将直接接触皮肤,为避免外界尘螨等对皮肤的不良入侵,内外分开洗涤是有科学道理的。不同颜色的衣物要分开洗涤,可将颜色相近的一同洗涤,浅色的一起洗涤,容易掉色的单独洗涤,避免衣物因脱色而损坏。另外,袜子和其他衣物不要一起洗涤。
其次,使用洗衣粉宜提浸泡一会。洗衣粉功效的发挥不同于肥皂,只有衣物适时浸泡才能发挥最大的洗涤效果。浸泡时间也不宜太长,一般20分钟左右。时间太长,洗涤效果也不好,而且衣物易褶皱。有人洗衣服时把洗衣粉直接撒在衣物上便开始搓揉洗涤,那样不能发挥最好的洗涤效果,对洗衣粉是一种浪费,当然,免浸泡洗衣粉出外。另外,冬季一般宜使用温水浸泡衣物。水温过低,不能有效发挥洗衣粉的洗涤效果,水温太高,会破坏洗衣粉中的活性成分,也不利于洗涤。
再次,衣物及时更换,及时洗涤。衣服要及时更换,相信道理大家应该都很清楚。可是,衣物换下后应该及时清洗,有人却做的不好。好多家庭喜欢将换的衣服积攒起来,每周洗一次,这样很不科学,容易使衣物上积聚的细菌大量繁殖,容易诱发皮疹或皮肤瘙痒症状。为了个人和家人的身体健康,还是勤快一点,把及时换下的衣物及时洗涤,这样,其实也费不了多少时间,也不至于最后要花费半天甚至更长 的时间专门来洗涤大量的衣物要节约的多。另外衣服穿的太久就比较脏,要花很大的力气洗涤才能洗干净,也容易将衣物搓揉变形,而影响美观和穿着效果。
洗衣服是个简单的小家务,也是生活中不可缺少的一件事,学问却很多,也许您的“洗衣心得”比这还要科学,还要多样,欢迎您 的指正~~
关于三国武将的排名在玩家中颇有争论,其实真正熟读三国的人应该知道关于三国武将的排名早有定论,头十位依次为:
头吕(吕布)二赵(赵云)三典韦,四关(关羽)五许(许楮)六张飞,七马(马超)八颜(颜良)九文丑,老将黄忠排末位。
关于这个排名大家最具疑问的恐怕是关羽了,这里我给大家细细道来。赵云就不用多说了,魏军中七进七出不说武功,体力也是超强了。而枪法有六和之说,赵云占了个气,也就是枪法的鼻祖了,其武学造诣可见一斑。至于典韦,单凭他和许楮两人就能战住吕布,武功应该比三英中的关羽要强吧。
其实单论武功除吕布外大家都差不多。论战功关羽斩颜良是因为颜良抢军马已经得手正在后撤,并不想与人交手,没想到赤兔马快,被从后背赶上斩之;文丑就更冤了,他是受了委托来招降关羽的,并没想着交手,结果话没说完关羽的刀就到了。只是由于过去封建统治者的需要后来将关羽神话化了,就连日本人也很崇拜他,只不过在日本的关公形象是扎着日式头巾的。
张飞、许楮、马超的排名比较有意思,按理说他们斗得势均力敌都没分出上下,而古人的解释是按照他们谁先脱的衣服谁就厉害!有点搞笑呦。十名以后的排名笔者忘记了,好象第11个是张辽。最后需要说明的是我们现在通常看到的《三国演义》已是多次修改过的版本,笔者看过一套更早的版本,有些细节不太一样。
要有经营场所,办理工商登记(办理卫生许可),如果觉得有必要还要到税务局买定额发票,不过奶茶店一般人家消费是不会要发票的巴,要买设备,要联系供应商备一些原料,就好啦,没啥难的,不过要赚钱的话就得选好开店地段。
办理手续的程序(申领个体执照):
1、前往工商所申请办理
2、根据工商所通知(申请办理当场就会给你个小纸条)前往办理名称预核
3、拿到名称预核通知书,办理卫生许可证(前往所在地卫生监督所办理)
4、拿着名称预核通知书和卫生许可证前往工商所核发营业执照。
考虑是由于天气比较干燥和身体上火导致的,建议不要吃香辣和煎炸的食物,多喝水,多吃点水果,不能吃牛肉和海鱼。可以服用(穿心莲片,维生素b2和b6)。也可以服用一些中药,如清热解毒的。
确实没有偿还能力的,应当与贷款机构进行协商,宽展还款期间或者分期归还; 如果贷款机构起诉到法院胜诉之后,在履行期未履行法院判决,会申请法院强制执行; 法院在受理强制执行时,会依法查询贷款人名下的房产、车辆、证券和存款;贷款人名下没有可供执行的财产而又拒绝履行法院的生效判决,则有逾期还款等负面信息记录在个人的信用报告中并被限制高消费及出入境,甚至有可能会被司法拘留。
第一步:教育引导
不同年龄阶段的孩子“吮指癖”的原因不尽相同,但于力认为,如果没有什么异常的症状,应该以教育引导为首要方式,并注意经常帮孩子洗手,以防细菌入侵引起胃肠道感染。
第二步:转移注意力
比起严厉指责、打骂,转移注意力是一种明智的做法。比如,多让孩子进行动手游戏,让他双手都不得闲,或者用其他的玩具吸引他,还可以多带孩子出去游玩,让他在五彩缤纷的世界里获得知识,增长见识,逐渐忘记原来的坏习惯。对于小婴儿,还可以做个小布手套,或者用纱布缠住手指,直接防止他吃手。但是,不主张给孩子手指上“涂味”,比如黄连水、辣椒水等,以免影响孩子的胃口,黄连有清热解毒的功效,吃多了还可导致腹泻、呕吐。
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成人可以学爵士舞。不过对柔软度的拒绝比较大。  不论跳什么舞,如果要跳得美,身体的柔软度必须要好,否则无法充分发挥出理应的线条美感,爵士舞也不值得注意。在展开暖身的弯曲动作必须注意,不适合在身体肌肉未几乎和暖前用弹振形式来做弯曲,否则更容易弄巧反拙,骨折肌肉。用静态方式弯曲较安全,不过也较必须耐性。柔软度的锻炼动作之幅度更不该超过疼痛的地步,肌肉有向上的感觉即可,动作(角度)保持的时间可由10馀秒至30-40秒平均,时间愈长对肌肉及关节附近的联结的组织之负荷也愈高。
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电路与电子技术基础第1章 电路的基本概念和基本定律.ppt 110页
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(1) KVL适用于任意时刻、任意激励源、任何性质元件构成的一切集总参数电路,也是电路的一个普遍适用的定律。
KVL 应用注意事项
(2)应用KVL列回路电压方程时,首先假设回路中各元件(或各段电路)上电压参考方向,然后选定一个回路的绕行方向(顺时针或逆时针均可),自回路中某一点开始,按所选方向沿着回路绕行一圈列写各电压代数和。若电压参考方向与回路的绕行方向一致,该电压前取“+”号,反之取“-”号。
1.7 已知电路如图1.24所示,已知I1= 4 A,U2 = 10 V,U3 = 6 V,R1 = 2 ?,R3 = 3 ?。试求U4、I2、I3、R2及US的值。 图1.24 根据欧姆定律可得: 由KVL可得 则 图1.24 对右边网孔设定顺时针方向为绕行方向,依KVL有 则 对于节点a,依KCL有 则
1.8 已知电路如图1.25所示,试求ab端开路电压UOC的值。 图1.25 设电流I1的参考方向如图中所标,由KCL可得: 对回路A列写 KVL方程可得: 联立求解上面两式,则 图1.25 注意:求解含有受控源的电路,列写KCL、KVL方程时,应该把受控源当做独立源一样看待,写出控制量与待求量之间的关系式,即辅助方程,联立求解基本方程和辅助方程即可得到所求量。 由欧姆定律可得
KCL反映了电路中任一节点各支路电流间的相互约束关系;KVL反映了电路中任一回路各支路电压间的相互约束关系。KCL和KVL反映的约束关系只与电路的连接方式有关,而与支路元件的性质无关。所以无论电路由什么元件组成,也无论元件是线性还是非线性的,时变还是非时变的,只要是集总参数电路,基尔霍夫的这两个定律总是成立的。
 基尔霍夫的这两个定律是集总参数电路的基本规律。
在分析或设计较为复杂的电路时,由于步骤较多,计算量较大,所以可能出错。要验证电路的分析或设计的正确性,最直接和最有效的方法是构建实际电路,用测试和实验的结果来进行验证。但这样做往往要花费较多的时间和精力,有时还需要较大的经济投入。采用计算机仿真的方法,则可以在花费较少的情况下实现对电路设计和分析结果的验证,甚至可以在电路的分析难以进行时,直接采用电路仿真得到分析结果。 1.6
Multisim仿真应用
1.6.1 Multisim 11软件简介
 Multisim 11是2010年初由美国国家仪器有限公司(National Instrument,NI)正式推出的,是一种虚拟电子工作台电路仿真软件,它可以对数字电路、模拟电路以及模拟/数字混合电路进行仿真,克服了传统电子产品设计受实验室客观条件限制的局限性,可以用虚拟元件搭建各种电路,用虚拟仪表进行各种参数和性能指标的测试。
该软件的特点是采用直观的图形界面,在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台,用屏幕抓取的方式选用元器件,创建电路,连接测量仪器。------虚拟电子实验室
1.9 电路如图1.26(a)所示,已知U=10 V,R=20 ?。试求流过R的电流。 图1.26 根据欧姆定律可得: 1.6.2 Multisim 11实例
 利用Multisim 11可以仿真电路的各种性能,并验证定律的正确性。
图1.26 在Multisim 11电路窗口中创建如图1.26(b)所示的电路,启动仿真,图1.26(b)中电流表、电压表的读数即为仿真分析的结果。可见,理论计算与电路仿真结果是相同的。
1.10 电路如图1.27(a)所示,已知U=12 V, R1 = 20 ?,R2 = 30 ?,R3 = 10 ?。试求电阻R1、R2、R3上的电压U1、U2、U3的值,并验证基尔霍夫KVL定律。 图1.27 根据欧姆定律可得:
图1.27 图1.27(b)中电压表的读数为仿真分析的结果,则U1+U2+U3=U。可见,理论计算与电路仿真结果是相同的,验证了KVL定律的正确性。
1.11 电路如图1.28(a)所示,已知U=12 V, R1 = 20 ?,R2 = 40 ?,R3 = 40 ?。试求流过电压源的电流I,并验证基尔霍夫KCL定律。
根据欧姆定律可得:
图1.28 图1.28(b)中电流表的读数为仿真分析的结果,则I1+I2+I3=I。可见,理论计算与电路仿真结果是相同的,验证了KCL定律的正确性。
图1.28 小结 1.电路的基本变量
电流、电压、功率 2.电路中的基本元件 (1) 无源元件
电阻、电感、电容 (2) 有源元件
独立源:电压源、电流源
受控源:VCVS、VCCS、CCVS、CCCS 3.电路的基本定律
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