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《電路第03章 電阻電路的一般分析.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交點3.1支路電流法基本步驟R1R2R4R6R3Us2Us4Us1Us3R5+_+_+_+_....僅含電阻和電壓源的電路3.1支路電流法R1R2R4R6R3Us2Us4Us1Us3R5+_+_+_+_....1234I1I2I3I4I5I6第1步:選定各支路電流參考方向,各節(jié)點KCL方程如下:
2、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R1R2R4R6R3Us2Us4Us1Us3R5+_+_+_+_....1234I1I2I3I4I5I6IIIIII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、I
3、m3網(wǎng)孔電流法R1R2R4R6R3Us2Us4Us1Us3R5+_+_+_+_....1234Im1Im2Im33.2網(wǎng)孔電流法和回路電流法網(wǎng)孔電流對于一個節(jié)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3.2網(wǎng)孔電流法和回路電流法網(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)
4、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3.2網(wǎng)孔電流法和回路電流法第3步:網(wǎng)孔電流方程的一般形式:Rij(i=j)稱為自電阻,為第i個網(wǎng)孔中各支路的電阻之和,值恒為正Rij(i≠j)稱為互電阻,為第i個與第j個網(wǎng)孔之間公
5、共支路的電阻之和,值可正可負;當(dāng)相鄰網(wǎng)孔電流在公共支路上流向一致時為正,不一致時為負。不含受控源的電路系數(shù)矩陣為對稱陣。3.2網(wǎng)孔電流法和回路電流法Usii為第i個網(wǎng)孔中的等效電壓源,其值為該網(wǎng)孔中各支路電壓源電壓值的代數(shù)和。當(dāng)電壓源方向與繞行方向一致時取負,不一致時取正3.2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
6、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+_..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
7、+_+_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:整理求解:(注意:R12≠R21)3.2網(wǎng)孔電流法和回路電流法回路電流法適用于含多個理想電流源支路的電路回路電流是在一個回路中連續(xù)流動的假想電流一個具有b條支路和n個節(jié)點的電路,其獨立回路數(shù)為(b?n+1)以回路電流作為電路獨立變量進行電路分析的方法稱為回路電流法3.2網(wǎng)孔電流法和回路電流法例:求IIl2Il1Il3Il4.....1Ω1Ω1Ω1Ω1Ω1Ω1V3A3V1A5V2A+_+_+_I3.2網(wǎng)孔電流法
8、和回路電流法解:a:適當(dāng)選取回路,使獨立電流源支路只有一個回路電流流過:b:對回路4列寫回路電流方程:3.3節(jié)點電壓法任意選擇電路中某一節(jié)點作為參考節(jié)點,其余節(jié)點與此參考節(jié)點間的電壓分別稱為對應(yīng)的節(jié)點電壓,節(jié)點電壓的參考極性均以參考節(jié)點為負極性端,以所對應(yīng)節(jié)點為