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《電路原理_第4講電阻電路的一般分析方法.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、4.1支路電流法4.2回路電流法4.3節(jié)點電壓法第4講線性電阻電路的一般分析方法4.1支路電流法(branchcurrentmethod)舉例說明支路數(shù)b=6節(jié)點數(shù)n=4以各支路電流為未知量列寫電路方程分析電路的方法。R1R2R3R4R5R6+–i2i3i4i1i5i6uS1234(1)取支路電流i1~i6為獨立變量,并在圖中標定各支路電流參考方向;支路電壓u1~u6的參考方向與電流的方向一致(圖中未標出)。支路電流法:(2)根據(jù)KCL列各節(jié)點電流方程節(jié)點1i1+i2–i6=0(1)出為正進為負節(jié)點2–i2+i3+i4=0節(jié)點3–i4–i5+i6=0節(jié)點4–i1–i3+i5=0節(jié)點1i1+
2、i2–i6=0節(jié)點2–i2+i3+i4=0節(jié)點3–i4–i5+i6=0可以證明:對有n個節(jié)點的電路,獨立的KCL方程只有n-1個。R1R2R3R4R5R6+–i2i3i4i1i5i6uS12343(3)選定b-n+1個獨立回路,根據(jù)KVL列寫回路電壓方程?;芈?–u1+u2+u3=0(2)12回路3u1+u5+u6=0回路2–u3+u4–u5=0將各支路電壓、電流關(guān)系代入方程(2),得–R1i1+R2i2+R3i3=0–R3i3+R4i4–R5i5=0R1i1+R5i5+R6i6–uS=0(3)R1R2R3R4R5R6+–i2i3i4i1i5i6uS1234u1=R1i1,u4=R4i4,
3、u2=R2i2,u5=R5i5,u3=R3i3,u6=–uS+R6i6各支路電壓、電流關(guān)系i1+i2–i6=0–i2+i3+i4=0–i4–i5+i6=0–R1i1+R2i2+R3i3=0–R3i3+R4i4–R5i5=0R1i1+R5i5+R6i6–uS=0KCLKVL聯(lián)立求解,求出各支路電流,進一步求出各支路電壓。R1R2R3R4R5R6+–i2i3i4i1i5i6uS1234獨立回路的選?。嚎梢宰C明:用KVL只能列出b–n+1個獨立回路電壓方程。1435253241n=8,b=1251423對平面電路,b–n+1個網(wǎng)孔即是一組獨立回路。平面電路:可以畫在平面上,不出現(xiàn)支路交叉的電路。
4、非平面電路:在平面上無論將電路怎樣畫,總有支路相互交叉?!嗍瞧矫骐娐房傆兄废嗷ソ徊妗嗍欠瞧矫骐娐分贩ǖ囊话悴襟E:(1)標定各支路電流(電壓)的參考方向;(2)選定(n–1)個獨立節(jié)點,列寫KCL方程;(3)選定b–(n–1)個獨立回路,列寫KVL方程;(4)求解上述方程,得到b個支路電流。節(jié)點a–I1–I2+I3=0I1I3US1US2R1R2R3ba+–+–I2例已知圖中,US1=130V,US2=117V,R1=1?,R2=0.6?,R3=24?。求各支路電流及電壓源各自發(fā)出的功率。解R2I2+R3I3=US2(2)KVL方程獨立回路數(shù)b–n+1=2?UR=?USR1I1–R2I2
5、=US1–US20.6I2+24I3=117I1–0.6I2=1312(1)KCL方程獨立節(jié)點數(shù)n=2-1=1?I=0(3)聯(lián)立求解–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發(fā)=US1I1=130?10=1300WPUS2發(fā)=US2I2=117?(–5)=–585W驗證功率守恒:PR1吸=R1I12=100WPR2吸=R2I22=15WPR3吸=R3I32=600WP發(fā)=715WP吸=715WP發(fā)=P吸I1I3US1US2R1R2R3ba+–+–I24.2回路電流法(loopcurr
6、entmethod)基本思想以假想的回路電流為未知量列寫回路的KVL方程。若回路電流已求得,則各支路電流可用回路電流線性組合表示?;芈冯娏魇窃讵毩⒒芈分虚]合的,對每個相關(guān)節(jié)點均流進一次,流出一次,所以KCL自動滿足。若以回路電流為未知量列方程來求解電路,只需對獨立回路列寫KVL方程。il1il2選圖示的兩個獨立回路,設(shè)回路電流分別為il1、il2。支路電流可由回路電流表出i1=il1i2=il2-il1i3=il2I1I3US1US2R1R2R3ba+–+–I2回路1R1il1+R2(il1-il2)-uS1+uS2=0回路2R2(il2-il1)+R3il2-uS2=0整理得(R1+R2
7、)il1-R2il2=uS1-uS2-R2il1+(R2+R3)il2=uS2回路法的一般步驟:(1)選定l=b-n+1個獨立回路,標明各回路電流及方向。(2)對l個獨立回路,以回路電流為未知量,列寫KVL方程;(3)解上述方程,求出各回路電流,進一步求各支路電壓、電流。I1I3US1US2R1R2R3ba+–+–I2il1il2自電阻總為正令R11=R1+R2—回路1的自電阻。等于回路1中所有電阻之和。令R22=R2+