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第2章简单电阻电路分析-4回路电流法(续)和节点电压法.ppt

发布:2017-05-31约2.48千字共19页下载文档
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电阻电路的一般分析方法 第二讲(总第十讲) 回路电流法(续) 节点电压法 回路电流法 (续) 例1 用回路法求各支路电流。 + _ US2 + _ US1 I1 I2 I3 R1 R2 R3 + _ US4 R4 I4 解 (2) 列 KVL 方程 (R1+R2)Ia -R2Ib = US1- US2 -R2Ia + (R2+R3)Ib - R3Ic = US2 -R3Ib + (R3+R4)Ic = -US4 对称阵,且 互电阻为负 (3) 求解回路电流方程,得 Ia, Ib , Ic (1) 设独立回路电流 (顺时针) Ia Ic Ib + _ US2 + _ US1 I1 I2 I3 R1 R2 R3 + _ US4 R4 I4 (5) 校核: 选一新回路校核KVL方程是否满足。 (4) 求各支路电流: I1=Ia , I2=Ib-Ia , I3=Ic-Ib , I4=-Ic 例2 用回路法求含有受控电压源电路的各支路电流。 + _ 2V - 3? U2 + + 3U2 – 1? 2? 1? 2? I1 I2 I3 I4 I5 先将VCVS看作独立源建立方程; 解: (1)设回路电流 Ia 、Ib、 Ic Ia Ib Ic U2=3(Ib -Ia) (3) 用回路电流表示控制量 (2)写回路方程 (1+3)Ia - 3Ib=2 -3Ia+(3+2+1)Ib -Ic= -3U2 -Ib+(1+2)Ic=3U2 4Ia -3Ib=2 -12Ia+15Ib -Ic=0 9Ia -10Ib+3Ic=0 整理得: 系数行列式不对称 + _ 2V ? 3? U2 + + 3U2 – 1? 2? 1? 2? I1 I2 I3 I4 I5 Ia Ib Ic Ia=1.19A Ib=0.92A Ic= -0.51A (3) 解方程得 * 由于含受控源,方程的系数矩阵一般不对称。 + _ 2V ? 3? U2 + + 3U2 – 1? 2? 1? 2? I1 I2 I3 I4 I5 Ia Ib Ic (5)校核 1?I1+2I3+2I5=2 ( ?UR 降=?E升 ) (4)求各支路电流 I4= Ib- Ic=1.43A I5= Ic=–0.52A I1= Ia=1.19A I2= Ia- Ib=0.27A I3= Ib=0.92A, (R1+R2)I1-R2I2=US1+US2+Ui -R2I1+(R2+R4+R5)I2-R4I3=-US2 -R4I2+(R3+R4)I3=-Ui 增加回路电流和电流源电流的关系方程。 IS=I1-I3 _ + Ui 例3 列写含有理想电流源电路的回路电流方程。 _ + _ US1 US2 R1 R2 R5 R3 R4 IS + I1 I2 I3 方法1: 设电流源端电压为Ui I1=IS -R2I1+(R2+R4+R5)I2+R5I3=-US2 R1I1+R5I2+(R1+R3+R5)I3=US1 _ + _ US1 US2 R1 R2 R5 R3 R4 IS + I1 I2 方法2:选取独立回路时,使理想电流源支路仅仅 属于一个回路, 该回路电流即 为IS 。 I3 思考: 含理想受控电流源时 如何列方程? ?返回首页 节点电压法 (node voltage method) 一、思路 能否假定一组变量使之自动满足 KVL,从而减少联立方程的个数? 任意选择一个节点设为参考节点。 节点电压:独立节点到参考点的电压。 KVL自动满足 iS G1 i1 i2 i3 i4 i5 G2 G5 G3 G4 0 un1 1 un2 2 + - uS2 + - uS1 节点电压法:以节点电压为未知量列写电路方程分析电路的方法。 二、节点法推导 iS G1 i1 i2 i3 i4 i5 G2 G5 G3 G4 0 un1 1 un2 2 + - uS2 + - uS1 (1) 列出节点电压和支路电流的关系 节点1:iS1= i1+i2+i3 (2) 列KCL方程 节点2: i2+i3=i4+i5 G11 G12 G21 G22 isn1 isn2 等效 电流源 G5 G5uS1 G11、G22 自电导 G12 、G21 互电导 恒为负 整理得: iS G1 i1 i2 i3 i4 i5 G2 G5 G3 G4 0 un1 1 un2 2 + - uS2 + - uS1 G11un1+G12un2 = iSn1 G11un1+G12un2 = iSn1 (3) 节点
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