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《支路和網(wǎng)孔電流法.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第3章電阻電路的一般分析3.1支路電流法3.2網(wǎng)孔電流法和回路電流法3.3節(jié)點電壓法目錄3.1支路電流法以支路電流為未知量,根據(jù)KCL、KVL列關(guān)于支路電流的方程,進(jìn)行求解的過程支路電流法支路:任一段無分支的電路節(jié)點:三條及三條以上支路的聯(lián)接點3.1支路電流法基本步驟R1R2R4R6R3us2us4us1us3R5+_+_+_+_....僅含電阻和電壓源的電路節(jié)點數(shù)(n):4支路數(shù)(b):63.1支路電流法R1R2R4R6R3us2us4us1us3R5+_+_+_+_....1234I1I2I3I4I5I6
2、第1步:選定各支路電流參考方向,各節(jié)點KCL方程如下:節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點3.1支路電流法可見:上述四個節(jié)點的KCL方程不是相互獨立的若選圖中所示電路中的節(jié)點4為參考節(jié)點,則節(jié)點1、2、3為獨立節(jié)點,其對應(yīng)的KCL方程必將獨立,即:第2步:對(n-1)個獨立節(jié)點列KCL方程3.1支路電流法IIIIII第3步:對b-(n-1)個獨立回路列關(guān)于支路電流的KVL方程第4步:求解R1R2R4R6R3us2us4us1us3R5+_+_+_+_....1234I1I2I3I4I5I6演算:找沒有列過KCL方程的節(jié)點和沒有列
3、過KVL方程的回路驗證。3.1支路電流法例:用支路電流法求電路中各支路電流。_+3V3Ω_+14V2Ω6ΩI1I2I3解:首先設(shè)定支路電流,列寫n-1個KCL方程。其次列寫b-(n-1)個KVL方程。最后聯(lián)立方程解得:3.2網(wǎng)孔電流法和回路電流法網(wǎng)孔電流:是假想沿著電路中網(wǎng)孔邊界流動的電流,如圖中所示閉合虛線電流Im1、Im2、Im3網(wǎng)孔電流法R1R2R4R6R3us2us4us1us3R5+_+_+_+_....1234Im1Im2Im3I1I2I3I4I5I63.2網(wǎng)孔電流法和回路電流法網(wǎng)孔電流對于一個節(jié)
4、點數(shù)為n、支路數(shù)為b的平面電路,其網(wǎng)孔數(shù)為(b?n+1)個,網(wǎng)孔電流數(shù)也為(b?n+1)個網(wǎng)孔電流有兩個特點:獨立性:網(wǎng)孔電流自動滿足KCL,而且相互獨立完備性:電路中所有支路電流都可以用網(wǎng)孔電流表示網(wǎng)孔電流法:以網(wǎng)孔電流作為獨立變量,根據(jù)KVL列出關(guān)于網(wǎng)孔電流的電路方程,進(jìn)行求解的過程網(wǎng)孔電流法3.2網(wǎng)孔電流法和回路電流法基本步驟第1步:指定網(wǎng)孔電流的參考方向,并以此作為列寫KVL方程的回路繞行方向R1R2R4R6R3us2us4us1us3R5+_+_+_+_....1234Im1Im2Im33.2網(wǎng)孔電
5、流法和回路電流法第2步:根據(jù)KVL列寫關(guān)于網(wǎng)孔電流的電路方程R1R2R4R6R3us2us4us1us3R5+_+_+_+_....1234Im1Im2Im33.2網(wǎng)孔電流法和回路電流法R1R2R4R6R3us2us4us1us3R5+_+_+_+_....1234Im1Im2Im3網(wǎng)孔電阻矩陣Rkk——第k個網(wǎng)孔的自電阻,值恒正Rkj——k網(wǎng)孔和j網(wǎng)孔公共支路上的互電阻(可正可負(fù))USkk——k網(wǎng)孔內(nèi)所有電壓源電位升的代數(shù)和3.2網(wǎng)孔電流法和回路電流法R1R2R4R6R3us2us4us1us3R5+_+_
6、+_+_....1234Im1Im2Im3網(wǎng)孔電流列向量3.2網(wǎng)孔電流法和回路電流法R1R2R4R6R3us2us4us1us3R5+_+_+_+_....1234Im1Im2Im3網(wǎng)孔電壓源列向量Rkk——第k個網(wǎng)孔的自電阻,值恒正Rkj——k網(wǎng)孔和j網(wǎng)孔公共支路上的互電阻(可正可負(fù))USkk——k網(wǎng)孔內(nèi)所有電壓源電位升的代數(shù)和3.2網(wǎng)孔電流法和回路電流法思考:若Im2改成逆時針方向,電路方程需要改變嗎?R3us3R1R2R4R6us2us4us1R5+_+_+_+_....1234Im1Im2Im33.2
7、網(wǎng)孔電流法和回路電流法電路中僅含電壓源的網(wǎng)孔法第1步:選取各網(wǎng)孔電流繞行方向第2步:利用直接觀察法形成方程第3步:求解3.2網(wǎng)孔電流法和回路電流法電路中含電流源的網(wǎng)孔法第1類情況:含實際電流源:作一次等效變換第2類情況:含理想電流源支路3.2網(wǎng)孔電流法和回路電流法含理想電流源支路a:選取網(wǎng)孔電流繞行方向,其中含理想電流源支路的網(wǎng)孔電流為已知量:Im2=-Is理想電流源位于邊沿支路b:對不含有電流源支路的網(wǎng)孔根據(jù)直接觀察法列方程:(R1+R3)Im1-R3Im2=Usc:求解Im1Im2R1R2R3IsUs+_
8、..3.2網(wǎng)孔電流法和回路電流法a:選取網(wǎng)孔電流繞行方向,虛設(shè)電流源電壓U理想電流源位于公共支路b:根據(jù)直接觀察法列方程:c:添加約束方程:d:求解U+_Im1Im2R1R3R2IsUs+_..3.2網(wǎng)孔電流法和回路電流法電路中含受控源的網(wǎng)孔法Im1Im2R1R3R2rIUs+_+_I..a:選取網(wǎng)孔電流繞行方向b:先將受控源作獨立電源處理,利用直接觀察法列方程:c:再將控制量用未知量表示:d:整理