《电路理论教学课件》第3章电阻电路的一般分析方法.pptx
第3章电阻电路的一般方法?重点:熟练掌握电路方程的列写方法:支路电流法网孔电流法回路电流法结点电压法电路理论
2019支路电流法0120203.2回路电流法(网孔电流法)0220213.3结点电压法032022电路理论04
目的:找出一般求解线性网络的系统方法。根据列方程时所选变量的不同可分为支路电流法、回路电流法(网孔法)和结点电压法。电路物理量的关系(电流、电压)1.元件的电压电流的约束(VCR)2.电路结构的约束(KCL、KVL)电路理论电路分析:已知网络参数,结构,由激励求响应电路综合:已知输入输出关系,求电路的结构本课程主要研究电路分析,其基本方法:确定变量根据约束关系列方程求解特点:不改变电路结构,由根据约束关系建立方程求解。电路理论
3.1支路电流法其中一个方程不独立,可由另一方程表示R1R2R3+–uS1+–uS2举例说明:i2i3ab一、支路电流法:以各支路电流为未知量列写电路,方程分析电路的方法,称为支路电流法。i11)独立节点:独立节点电流方程对应的节点2)n-1个独立节点步骤:确定支路数b,在图中标出各支路电流参考方向。b=3确定节点数n,根据KCL对(n-1)个独立节点列电流方程。n=2节点a:i1+i2=i3节点b:i3=i1+i2电路理论
IIIR1R2R3+–uS1+–uS2i2abi1根据KVL,对b-(n-1)个独立回路,建立方程。1)独立回路:含有一条别的回路没有的支路,该回路独立2)独立回路的选取:网孔回路I:i1R1-i2R2=uS1-uS2回路II:i2R2+i3R3=uS2带入数据,求解。i3
二、2b支路电流法:R1R2R3R4R5R6+–i2i3i4i1i5i6uS1234对于有b条支路的电路,以各支路电流和支路电压为未知量列方程,未知量共有2b个,需列出2b个独立的电路方程,便可以求解这2b个变量。目的:便于计算机编程计算
支路电流法的一般步骤:标定各支路电流的参考方向;选定(n–1)个独立结点,列写其KCL方程;选定b–(n–1)个独立回路,指定回路的绕行方向,列写其KVL方程(元件特性代入);求解上述方程,得到b个支路电流;其它分析。支路法的特点:支路电流法是最基本的方法,在方程数目不多的情况下可以使用。由于支路法要同时列写KCL和KVL方程,所以方程数较多,且规律性不强(相对于后面的方法),手工求解比较繁琐,也不便于计算机编程求解。电路理论
例1.结点a:I1+I2–I3=01)(1)n–1=1个KCL方程:US1=130V,US2=117V,R1=1?,R2=0.6?,R3=24?.求各支路电流及电压源各自发出的功率。解(2)b–(n–1)=2个KVL方程:R2I2+R3I3=US2?U=?USR1I1–R2I2=US1–US20.6I2+24I3=1173)I1–0.6I2=130–117=132)US1US2R1R2R3ba+–+–I3I1I212电路理论
(3)联立1)、2)、3)求解I1+I2–I3=00.6I2+24I3=117I1–0.6I2=130–117=13解之得I1=10AI3=5AI2=–5A(4)功率分析PUS1发=US1I1=130?10=1300WPUS2发=US2I2=130?(–10)=–585W验证功率守恒:PR1吸=R1I12=100WPR2吸=R2I22=15WPR3吸=R3I32=600WP发=715WP吸=715WP发=P吸电路理论
列写如图电路的支路电流方程。i1i2例2.b=5,n=3KCL方程:R1i1-R2i2=uS(3)R2i2+R3i3+R4i4=0(4)-R4i4+u=0(5)KVL方程:解:-i1-i2+i3=0(1)-i3+i4-i5=0(2)i3R3i5uSR1R2ba+–+–i4ucR4231电路理论