[嵌入式]基本电路知识(电阻电源受控源)

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目录

电路基本定理(欧姆定律，基尔霍夫定律，电功率，电源)

电路等效(电源等效，电阻等效，戴维南等效，叠加定理)

电路分析方法(网孔电流法，节点电压法)：

电路基本定理(欧姆定律，基尔霍夫定律，电功率，电源)

? ? ? ? 1：欧姆定律，电阻端电压等于流过电阻电流乘以电阻或者电流等于电压乘以电导

? ? ? ? ? ? ? ? 公式? ? ?U = IR → UG = I（U为电压，I为电流，R为电阻，G为电导）????????????????

? ? ? ? ? ? ?注： 电压必须是端电压，也就是电阻两边的电压，电流必须是流过电阻的电流

? ? ? ? 2：基尔霍夫定律

? ? ? ? ? ? ? ? (1) KCL(电流定律)，流入节点电流等于流出节点电流

? ? ? ? ? ? ? ? (2) KVL(电压定理)，任意回路的电压升等于电压降

? ? ? ? ? ? ? ? 注：KVL定理是在回路中任意选择一点，按一个方向沿回路旋转，遇到电压源时正方向? ? ? ? ? ? ? ? ? 为正，负方向为负。遇到电阻时与流过电流计算电阻的电压升或电压降

? ? ? ? 3：电功率

? ? ? ? ? ? ? ? (1) P = UI（P为电功率，单位W）

? ? ? ? ? ? ? ? (2) P = I2R（电阻功率）

? ? ? ? ? ? ? ? 注：此公式成立的前提是电流方向与电压方向(由正到负)一致

? ? ? ? 4：电源

? ? ? ? ? ? ? ? (1)理想电源

? ? ? ? ? ? ? ? ????????理想电压源：电源两端电压不随外电路改变，输出电流随外电路改变

? ? ? ? ? ? ? ? ????????理想电流源：电源输出电流不随外电路改变，两端电压随外电路改变

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 实际电压源：理想电压源与电阻串联组成，电阻为电压源内阻，表示在实际情况? ? ????????????????????????下电压源的内部消耗。其关系为

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? U = Us?- RI

??????????????????????（U为开路电压也就是实际电压源电压，Us为理想电压源电压，R为内阻，

????????????????????????I为外电路电流）

? ? ? ? ? ? ? ? (2)实际电源

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 实际电流源：理想电流源与电阻并联组成，电阻为电流源内阻，表示在实际情况 ????????????????????????下电流源内部的消耗。其关系为

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? I = Is - U/Ri

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （I为对外电路输出电流也就是实际电流源电流，Is为理想电流源电流，R为内 ????????????????????????????????阻， U为外电路电压）

? ? ? ? 5：受控源：可以看做电流源和电压源，只不过其上的参数和电路上某支路的电压电流成系数? ???????????????????????????关系。

电路等效(电源等效，电阻等效，戴维南等效，叠加定理)

? ? ? ? 1：电源等效

? ? ? ? ? ? ? ? 电源串并

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(1)串并

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 理想电压源串联：Us = U1 + U2

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 理想电压源并联：只有电压相同的电压源才能并联，结果等于任意一个电压源

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 理想电流源串联：只有电流相同的电流源才能串联，结果等于任意一个电流源

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 理想电流源并联：Is = I1 + I2

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(2)对电阻的忽略

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 理想电流源可以忽略串联电阻，因为无论支路上的串联电阻是否存在，支路电流? ????????????????????????都为理想电流源输出电流

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 理想电压源可以忽略并联电阻，因为无论回路中并联电阻是否存在，电阻两端? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 电压都为理想电压源电压

? ? ? ? ? ? ? ? 实际电流源与实际电压源对外电路的等效

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 公式为在已致公式I = Is - U/R与U = Us?- RI的情况下，保持R与对外电路的UI不? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?变，把Is与Us等效互换。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 其具体做法为，实际电压源转换实际电流源，已知对外电路的UI与R，套入实际电? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 流公式，完成对Is的求解。实际电压源转换实际电流源，已知对外电路UI关系，并保? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 持R不变，套入公式求解电流源电流Is。

? ? ? ? 2：电阻等效

? ? ? ? ? ? ? ? 电阻串并：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 串联R = R1 + R2? ? 并联R = R1*R2/R1+R2

? ? ? ? ? ? ? ? 电阻分流分压

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 串联分压：（1）U1:U2:U = R1:R2:R

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （2）U1 = R1* I = R1/R*U?

????????????????（其中，U1是R1的端电压，U2是R2的端电压，U为总电压，R是总电阻）

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 并联分流：（1）I1:I2:I = G1:G2:G

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (2)? I1 = [R2/(R1+R2)]?* I

? ? ? ? ? ? ? ? ?（其中，I1为R1电阻所在支路的电流，I2为R2所在支路的电流）

? ? ? ? ? ? ? ? 复杂电路电阻等效

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1：找到等电位节点，节点之间由同一组导线连接的节点看做同一节点，称为等电位点

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2：判断各个电阻两端的节点是否为同一节点，如果不是则看做两节点之间的电阻，? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 如果是同一节点则为短路，不计算。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3：依据各节点之间的电阻依据电阻串并公式计算出节点之间的总电阻，之后通过节? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 点之间的总电阻画出化简的电路图，再计算电路电阻等效。

? ? ? ? 3：叠加定理

? ? ? ? ? ? ? 在任何一个线性网络中(网络也可称为电路)，多个电源的激励对电路产生的响应等于每个 ??????????????电源单独激励产生的响应的代数和。例如一个电路其有多个电源，那么把每个电源对? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 电路产生的电流电压的代数和等于多个电源同时作用的代数和。受控源不能作为电源来? ? ? ? ? ? ? ? ? 使用

? ? ? ? 注：计算一个电源对电路产生的响应时，应该将其他电源的电流或电压置零。电流源置零为断路，电压源为短路。

? ? ? ? 4：戴维南定理

? ? ? ? ? ? ? ? （1）二端网络，一段电路通过两个端点与外部电路相连。如果网络内部有电源则? ?????????????????????????称为有源二端网络，无源则称为无源二端网络。

? ? ? ? ? ? ? ? （2）戴维南定理：一个有源二端网络可以等效为一个实际电压源，其理想电压源电压? ?????????????????为 二端网络的开路电压Uoc，其内阻与网络内所有电阻等效。二端网络的二端电压? ?????????????????为U，Uoc和U并不等效。

电路分析方法(网孔电流法，节点电压法)：

? ? ? ? 1：网孔电流法

? ? ? ? ? ? ? ? 设网孔自电阻和为X，互电阻为Y，网孔电压代数和为U

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? XI-YI = U

? ? ? ? 注：网孔自电阻为网孔上所有电阻和，互电阻为与其他网孔公用的电阻，一个电阻可以即为? ? ? ? ? ? ? ? ? ?互电阻也为自电阻。

? ? ? ? 2：节点电压法

? ? ? ? ? ? ? ? 首先找到节点，两个节点为纯导线连接看做一个节点。并在区域0电位的地方设为参考? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 节点。

? ? ? ? ? ? ? ? 设节点自电导为X，互电导为Y，节点流入电流代数和为I

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Xφ?- Yφ?= I（φ为节点电位）

? ? ? ? 注：?1：此时的电导为连接节点支路上的电导和，支路上的电导和为1 / 电阻之和(1 / R1+? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??????R2)，而非各电阻电导相加(1/R1+1/R2)。自电导就是连接节点支路的电导，互电导? ??????????????????????就是与相邻节点之间支路上的电导。

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