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《電路分析基礎(chǔ)第3章 線性電阻電路的基本分析方法和電路定理ppt課件.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、第3章 線性電阻電路的基本分析方法和電路定理3.1 支路電流法3.2 節(jié)點分析法3.3 回路分析法3.4 疊加定理3.5 置換定理3.6 戴維南定理與諾頓定理*3.7 互易定理3.8 電路的對偶性習題33.1 支路電流法支路電流法是以電路中各支路電流為未知量(求解對象)，根據(jù)元件的VAR和KCL、KVL約束關(guān)系，列寫獨立的KCL方程和獨立的KVL方程，解出各支路電流。如果有必要，則進一步計算其他待求量，如電壓或功率等。 現(xiàn)以圖3.1-1所示電路為例，說明支路電流法分析電路的全過程。在本電路中，支路數(shù)b=3，節(jié)點數(shù)n=2，網(wǎng)孔數(shù)
2、m=2，共要列出3個獨立方程。 (1)選定各支路電流參考方向標示于圖中。 (2)根據(jù)KCL建立節(jié)點電流方程。 節(jié)點a：i1－i2－i3=0(3.1-1) 節(jié)點b：－i1+i2+i3=0(3.1-2)圖3.1-1 支路電流法示意圖(3)根據(jù)KVL，建立回路電壓方程。 該電路有三個回路，在列回路電壓方程前，先將回路的繞行方向標示于圖中。 回路Ⅰ：R1i1+R3i3=us1(3.1-3)回路Ⅱ：R2i2－R3i3=－us2(3.1-4)回路Ⅲ：R1i1+R2i2=us1－us2(3.1-5)【例3.1-1】電路如圖3.
3、1-2所示，試求各支路電流。解選定各支路電流的參考方向和回路的參考方向，并標示于圖中。 該電路中，節(jié)點數(shù)n=2，網(wǎng)孔數(shù)m=2。應用基爾霍夫定律列出一個獨立節(jié)點電流方程和兩個獨立回路電壓方程如下：I1=I2+I32I1+1I3=6 4I2－1I3=－2 解之，得I1=2A,I2=0A,I3=2A圖3.1-2 例3.1-1用圖3.2 節(jié)點分析法3.2.1 節(jié)點電壓下面以圖3.2-1所示的直流電路為例。這個電路中有4個節(jié)點、6條支路，標明各支路電流參考方向，如圖3.2-1所示。應用基爾霍夫電流定律，對這4個節(jié)點建立KCL方程，有：
4、 節(jié)點1：i2－i1－is6=0 節(jié)點2：i4+i3－i2=0 節(jié)點3：i5+is6－i3=0 節(jié)點4：i1－i4－i5=0圖3.2-1 節(jié)點分析法用圖3.2.2 節(jié)點方程下面以圖3.2-1所示電路為例來闡明節(jié)點方程的導出。 首先選定參考節(jié)點，這里選節(jié)點4為參考節(jié)點，并標明各支路電流的參考方向，如圖3.2-1所示。 然后根據(jù)KCL對獨立節(jié)點1、2、3列寫KCL方程(節(jié)點電流方程)，設流出節(jié)點的電流取正號，流入節(jié)點的電流取負號，則有i2－i1－is6=0節(jié)點1i4+i3－i2=0節(jié)點2i5+is6－i3=0節(jié)點
5、3(3.2-1)根據(jù)歐姆定律，將各支路電流用節(jié)點電壓表示，即(3.2-2)將式(3.2-2)代入式(3.2-1)中，得(3.2-3)式(3.2-3)經(jīng)移項整理可得(3.2-4)對于只含獨立源和電阻的電路，建立像式(3.2-4)這樣的一組節(jié)點方程是很容易的。觀察式(3.2-4)與對應的電路圖3.2-1，可概括得出具有三個獨立節(jié)點電路的節(jié)點方程的一般形式：G11u1+G12u2+G13u3=is11(3.2-5(a))G21u1+G22u2+G23u3=is22(3.2-5(b))G31u1+G32u2+G33u3=is33(3.2-
6、5(c))【例3.2-1】電路如圖3.2-2所示，求各支路電流。圖3.2-2 例3.2-1用圖解(1)選參考節(jié)點，設節(jié)點電壓。 該電路有兩個節(jié)點，選其中一個為參考節(jié)點(本例選節(jié)點2為參考節(jié)點)，標以接地符號“⊥”，如圖所示。設節(jié)點1的節(jié)點電壓為u1。 (2)按節(jié)點方程的一般形式列寫節(jié)點方程。 通常用節(jié)點分析法建立節(jié)點方程時，可以先算出各獨立節(jié)點的自電導、互電導以及流入節(jié)點的電流源電流的代數(shù)和，再代入節(jié)點方程的一般形式中，從而寫出節(jié)點方程。另外，若電路中有理想電壓源串聯(lián)電阻的支路，則利用實際電源的等效變換，將實際電壓源模
7、型等效為實際電流源模型。本例電路只有一個獨立節(jié)點，故僅需對節(jié)點1列寫節(jié)點方程：將上述數(shù)據(jù)代入式(3.2-5)(節(jié)點方程的一般形式)，得節(jié)點方程為 1.5×10－3u1=1.5×10－3(3)解方程求出節(jié)點電壓。 解上述方程得u1=1V(4)由求得的節(jié)點電壓，根據(jù)支路的特性方程，求出各支路電流?！纠?.2-2】電路如圖3.2-3所示，用節(jié)點分析法求電流i和電壓源產(chǎn)生的功率。圖3.2-3 例3.2-2用圖解本題電路有三個節(jié)點，選其中一個節(jié)點為參考節(jié)點，其余兩個節(jié)點為獨立節(jié)點，標示于圖中。獨立節(jié)點1和節(jié)點2的節(jié)點電壓分別為u1和
8、u2。節(jié)點方程如下： 節(jié)點1： 節(jié)點2： 解之，得u1=9Vu2=8V接下來由求得的節(jié)點電壓，求解電流i和電壓源產(chǎn)生的功率。電流為 設流過4V電壓源支路的電流為i1，參考方向標示于圖中，則4V電壓源的功率為 即4V電壓源
