电工(电路基本理论,电源模型的等效互换法,支路电流法)T.ppt

第1章 电路理论及分析方法 规定正方向的情况下电功率的写法 含源网络的功率 电压源模型 支路电流法小结 本课小结 - + Is R1 U1 + - R3 R2 R5 R4 I=？ U3 I4 UR4 + – 计算 功率 I4 =IS+I=3 +(-0.2)=2.8A UR4 = I4 R4 =2.8×4=11.2V P = I UR4 =(-0.2) × 11.2= - 2.24W 负号表示输出功率 R4=4? IS=3A I= – 0.2A 恒流源 IS 的功率 如何计算 ? PIS= - 33.6W 七 基尔霍夫定律(1.2) 用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关系,其中包括电流定律和电压定律两个定律。 名词注释： 结点：三个或三个以上支路的联结点 支路：电路中每一个分支 回路：电路中任一闭合路径 支路：共3条 回路：共3个 结点：a、 b (共2个） 例 #1 #2 #3 a I1 I2 U2 + - R1 R3 R2 + _ I3 b U1 I3 E4 E3 _ + R3 R6 + R4 R5 R1 R2 a b c d I1 I2 I5 I6 I4 - 例 支路：共 ？条 回路：共 ？个 节点：共 ？个 6条 4个 独立回路：？个 3个 有几个网眼就有几个独立回路 (一) 基尔霍夫电流定律 对任何节点，在任一瞬间，流入结点的电流之和等于由结点流出的电流之和。或者说，在任一瞬间，一个结点上电流的代数和为 0。 I1 I2 I3 I4 电流定律的依据：电流的连续性 ? I =0 即： 例 或： 流入为正 流出为负 电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。 例 I1+I2=I3 例 I=0 基尔霍夫电流定律的扩展 I=? I1 I2 I3 U2 U3 U1 + _ R R1 R + _ + _ R 广义结点 (二) 基尔霍夫电压定律 对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，其电位降等于电位升。或，电压的代数和为 0。 例如： 回路#1 1 3 3 1 1 U R I R I = + 电位降 电位升 即： #1 a I1 I2 U2 + - R1 R3 R2 + _ I3 b U1 对回路#2： #2 2 3 3 2 2 U R I R I = + 电位升 电位降 对回路#3： 1 2 2 1 1 U R I R I = + + U 2 电位降 电位升 #3 第3个方程不独立 电位降为正 电位升为负 关于独立方程式的讨论 问题的提出：在用电流定律或电压定律列方程时，究竟可以列出多少个独立的方程？ 例 a I1 I2 U2 + - R1 R3 R2 + _ I3 #1 #2 #3 b U1 分析以下电路中应列几个电流方程？几个 电压方程？ 电流方程： 节点a： 节点b： 独立方程只有 1 个 电压方程： #1 #2 #3 2 2 1 1 2 1 3 3 2 2 2 3 3 1 1 1 R I R I U U R I R I U R I R I U - = - + = + = 独立方程只有 2 个 a I1 I2 U2 + - R1 R3 R2 + _ I3 #1 #2 #3 b U1 设：电路中有N个节点，B个支路 N=2、B=3 b R1 R2 U2 U1 + - R3 + _ a 小 结 独立的节点电流方程有 (N -1) 个 独立的回路电压方程有 (B -N+1)个 则： （一般为网孔个数） 独立电流方程：１个 独立电压方程：２个 未知数：各支路电流 解题思路：根据克氏定律，列节点电流 和回路电压方程，然后联立求解。 八 支路电流法（1.3.3) 解题步骤： 1. 对每一支路假设一未 知电流（I1--I6） 4. 解联立方程组 对每个节点有 2. 列电流方程 对每个独立回路有 0 U = S 3. 列电压方程 节点数 N=4 支路数 B=6 U4 U3 - + R3 R6 R4 R5 R1 R2 I2 I5 I6 I1 I4 I3 + _ 例1 节点a： 列电流方程 节点c： 节点b： 节点d： b a c d （取其中三个方程） 节点数 N=4 支路数 B=6 U4 U3 - + R3 R6 R4 R5 R1 R2 I2 I5 I6 I1 I4 I3 + _ 列电压方程 电压、电流方程联立求得： b a c d 3 3 4 3 5 5 4 4 : R I U U R I R I adca + = + + 1 1 4 4 6 6 4 : R I R I R I U abda + = + U4 U3 -