電阻電路的一般分析.ppt

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1、第3章電阻電路的一般分析?重點(diǎn)：熟練掌握電路方程的列寫方法：支路電流法回路(網(wǎng)孔)電流法結(jié)點(diǎn)電壓法1線性電路的一般分析方法普遍性：對(duì)任何線性電路都適用。復(fù)雜電路的一般分析法就是根據(jù)KCL、KVL及元件電壓和電流關(guān)系列方程、解方程。根據(jù)列方程時(shí)所選變量的不同可分為支路電流法、回路（網(wǎng)孔）電流法和結(jié)點(diǎn)電壓法。元件的電壓、電流關(guān)系特性。電路的連接關(guān)系—KCL，KVL定律。方法的基礎(chǔ)系統(tǒng)性：計(jì)算方法有規(guī)律可循。2電路的“圖”(Graph)：是指把電路中每一條支路畫成抽象的線段形成的一個(gè)結(jié)點(diǎn)和支路的集合。每條支路的兩端都連到

2、相應(yīng)的結(jié)點(diǎn)上。支路用線段描述，結(jié)點(diǎn)用點(diǎn)描述。§3-1電路的圖65432178例:R4R1R3R2R5uS+_i拋開元件性質(zhì)365432178元件的串聯(lián)及并聯(lián)組合作為一條支路一個(gè)元件作為一條支路543216有向圖§3-1電路的圖R4R1R3R2R5uS+_i4規(guī)則：每條支路的兩端都必須連接到相應(yīng)結(jié)點(diǎn)上；移去某條支路并不與它相連的結(jié)點(diǎn)移去；移去某結(jié)點(diǎn)而要把與該結(jié)點(diǎn)相連的所有支路同時(shí)移去。所以“圖”中不能有不與結(jié)點(diǎn)相連的支路，但可以有孤立的結(jié)點(diǎn)。abcdabcdabcd§3-1電路的圖5§3-2KCL和KVL的獨(dú)立方程數(shù)

3、一、幾個(gè)概念：1.路徑：從一個(gè)圖G的某一結(jié)點(diǎn)出發(fā)，沿著一些支路移動(dòng)，從而到達(dá)另一結(jié)點(diǎn)（或回到原出發(fā)點(diǎn)），這樣的一系列支路構(gòu)成圖G的一條路徑。2.連通圖：當(dāng)G的任意兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間至少存在一條支路時(shí)，G為連通圖。63.回路(Loop)：如果一條路徑的起點(diǎn)和終點(diǎn)重合，且經(jīng)過的其它結(jié)點(diǎn)都相異，這條閉合的路徑為G的一個(gè)回路。12345678253124578不是回路回路1357§3-2KCL和KVL的獨(dú)立方程數(shù)應(yīng)滿足：(1)連通；(2)每個(gè)結(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)2條支路。75.樹(Tree)：§3-2KCL和KVL的獨(dú)立方程數(shù)1234567

4、8若圖G1中所有支路和結(jié)點(diǎn)都是圖G中的支路和結(jié)點(diǎn)，則稱G1是G的子圖。4.子圖：T是連通圖的一個(gè)子圖且滿足下列條件：連通包含所有結(jié)點(diǎn)不含閉合路徑2578124524572357不是樹8樹(Tree)：一個(gè)連通圖G的樹T包含G的全部結(jié)點(diǎn)和部分支路，而樹T本身是連通的且又不包含回路?！?-2KCL和KVL的獨(dú)立方程數(shù)樹支：構(gòu)成樹T的支路連支：屬于G而不屬于T的支路樹支數(shù)：對(duì)于一個(gè)具有n個(gè)結(jié)點(diǎn)的連通圖，它的任何一個(gè)樹的樹支數(shù)必為（n-1）個(gè)。連支數(shù)：對(duì)于一個(gè)具有n個(gè)結(jié)點(diǎn)b條支路的連通圖，它的任何一個(gè)樹的連支數(shù)必為(b-n

5、+1)個(gè)。12345678257812452457對(duì)應(yīng)一個(gè)圖有很多的樹樹支的數(shù)目是一定的91234561234566.基本回路：也稱單連支回路，由樹支和一條連支所形成的回路。123123651324§3-2KCL和KVL的獨(dú)立方程數(shù)基本回路具有獨(dú)占的一條連支支路數(shù)＝樹支數(shù)＋連支數(shù)＝結(jié)點(diǎn)數(shù)－1＋基本回路數(shù)結(jié)點(diǎn)、支路和基本回路關(guān)系結(jié)論10例87654321圖示為電路的圖，畫出三種可能的樹及其對(duì)應(yīng)的基本回路。876586438243選擇不同的樹，會(huì)得到不同的基本回路組?！?-2KCL和KVL的獨(dú)立方程數(shù)117.平面圖：把

6、一個(gè)圖畫在平面上，能使它的各條支路除連接的結(jié)點(diǎn)外不再交叉，否則，稱為非平面圖。8.網(wǎng)孔：平面圖的一個(gè)“網(wǎng)孔”是指它的一個(gè)自然“孔”，它限定的區(qū)域內(nèi)不再有支路。平面圖的全部網(wǎng)孔是一組獨(dú)立回路平面圖網(wǎng)孔數(shù)=獨(dú)立回路數(shù)§3-2KCL和KVL的獨(dú)立方程數(shù)12二、KCL的獨(dú)立方程數(shù)1234561234列KCL方程：結(jié)論:對(duì)于具有n個(gè)結(jié)點(diǎn)的電路，任意選取(n-1)個(gè)結(jié)點(diǎn)，可以得出(n-1)個(gè)獨(dú)立的KCL方程。相應(yīng)的(n-1)個(gè)結(jié)點(diǎn)稱為獨(dú)立結(jié)點(diǎn)。§3-2KCL和KVL的獨(dú)立方程數(shù)13三、KVL的獨(dú)立方程數(shù)例：12345867ⅠⅡ

7、Ⅲ回路1（1，5，8）回路2（2，6，5）回路3（1，2，6，8）此3個(gè)回路方程相互不獨(dú)立，任何一個(gè)回路方程可由其他2個(gè)導(dǎo)出。KVL的獨(dú)立方程數(shù)=基本回路數(shù)=b－(n－1)§3-2KCL和KVL的獨(dú)立方程數(shù)14§3-3支路電流法對(duì)于有n個(gè)結(jié)點(diǎn)、b條支路的電路，要求解支路電流，未知量共有b個(gè)。只要列出b個(gè)獨(dú)立的電路方程，便可以求解這b個(gè)變量。1.支路電流法：以各支路電流為未知量列寫電路方程分析電路的方法。2.獨(dú)立方程的列寫：（1）標(biāo)定各支路電流（電壓）的參考方向；（2）從電路的n個(gè)結(jié)點(diǎn)中任意選擇n-1個(gè)結(jié)點(diǎn)列寫KCL

8、方程；（3）選擇基本回路列寫b-(n-1)個(gè)KVL方程；（4）求解上述方程，得到b個(gè)支路電流，并據(jù)此進(jìn)一步計(jì)算支路電壓或進(jìn)行其它分析。15§3-3支路電流法解：例：16將式（3）代入式（2）得式（1）和式（4）聯(lián)立求解可得支路電流。歸納：任一回路中，電阻電壓的代數(shù)和等于電源電壓的代數(shù)和支路電流法的特點(diǎn)：支路法列寫的是KCL和KVL方程，所以方程列寫方便、直觀