-电阻电路分析.pptx
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1、第第2章电路的基本分析方法章电路的基本分析方法2.1 2.1 支路电流法支路电流法2.2 2.2 节点电压法节点电压法2.3 2.3 网孔电流法网孔电流法2.4 2.4 叠加定理叠加定理2.5 2.5 等效电源定理等效电源定理2.12.1支路电流法支路电流法 支支路路电电流流法法,是是以以支支路路电电流流为为未未知知量量的的电电路路分分析析方方法法。根根据据基基尔尔霍霍夫夫定定律律列列出出求求解解支支路路电电流流的的电电路路方方程程。求求得得支支路路电流后,再结合元件电流后,再结合元件VAR求出其它待求量。求出其它待求量。以下图为例来介绍支路法的分析步骤。以下图为例来介绍支路法的分析步骤。(1
2、)首先,标出各支路电流的参考方向。首先,标出各支路电流的参考方向。(2)由由KCL,对节点,对节点a、b、c方程:方程:节点节点a:-i1+i2+i4=0 节点节点b:-i2+i3+i5=0 节点节点c:i1-i3-i4-i5=0 (3)以支路电流为未知量,列以支路电流为未知量,列KVL方程:方程:网孔网孔l1:R1i1+R4i4=Us1 网孔网孔l2:R2i2+R5i5-R4i4=0 网孔网孔l3:R3i3-R5i5=Us2 2.12.1支路电流法支路电流法(4)联联立立求求解解式式(2-1)、(2-2)及及三三个个KVL方方程程,得得到到各各支支路路电流。电流。(5)如如需需要要,可可结结
3、合合元元件件VAR计计算算出出其其它它待待求求量量,例例如如元元件或支路的电压、功率等。件或支路的电压、功率等。2.12.1支路电流法支路电流法对对n n个节点,个节点,b b条支路的电路条支路的电路未知量有(未知量有()个,需要方程数目()个,需要方程数目()个;)个;列列KCLKCL方程:(方程:()个个;列列KVLKVL方程:方程:()个)个;bbn-1b-n+12.12.1支路电流法支路电流法1 1、节点电位、节点电位 定义:电路中任选一节点作参考点,其余各节点到定义:电路中任选一节点作参考点,其余各节点到参考点间的电压称为节点电位。参考点间的电压称为节点电位。2 2、节点电位法、节点
4、电位法 定义:以定义:以节点电位为未知量节点电位为未知量,将各支路电流通过支,将各支路电流通过支路路VAR用未知节点电位表示,依用未知节点电位表示,依KCL 列节点电流方程,列节点电流方程,求解出各节点电位变量。求解出各节点电位变量。2.22.2节点电位法节点电位法2.22.2节点电位法节点电位法自电导自电导互电导互电导电流源电流源2.22.2节点电位法节点电位法上式称为节点(电压)方程,其中:n G11=G1+G2,G22=G2+G3,分别称为节点1和2的自自电电导导,是与相应节点连接的全部电导之和,符号取“+”号;n G12=G21=-G2,称为节点1与2的互互电电导导,是连接在节点1与2
5、之间的所有电导之和,符号取“-”号。n is11=is1-is2,is22=is2n 分别称为节点1和2的等效电流源,是流入相应节点的各电流源电流的代数和。2.22.2节点电位法节点电位法1515202020202020+-b b202020202020a ac c202012V12V10101.1.含含电阻、电压源电阻、电压源的电路的电路例例:如图示电路:用节点电位法列方程求各节点电位?如图示电路:用节点电位法列方程求各节点电位?解:各节点电位如图:解:各节点电位如图:2.22.2节点电位法节点电位法练习练习1:如图示电路:用节点电位法列方程求各节点电位?:如图示电路:用节点电位法列方程求各
6、节点电位?2.22.2节点电位法节点电位法解:解:练习练习2 2:电路如图示,求:电路如图示,求22电阻的功率?电阻的功率?114A4A11+-24V24Va ab bc c221A1A解:解:2.22.2节点电位法节点电位法2.2.含含受控源受控源的电路的电路 例:图示电路,求电压例:图示电路,求电压u.u.解、设节点电位解、设节点电位U Ua a,U Ub b,U Uc c及参考点如图示;及参考点如图示;-3V-3V2020-6V-6V2.5A2.5Aa ab bc c0.1u-+-u u-+882.22.2节点电位法节点电位法1 1、网孔电流、网孔电流 定义:设想在电路的每个网孔里面有一
7、假想定义:设想在电路的每个网孔里面有一假想的电流沿着构成该网孔的各支路循环流动,把的电流沿着构成该网孔的各支路循环流动,把这一假想的电流称之为网孔电流。这一假想的电流称之为网孔电流。2 2、网孔电流法、网孔电流法 定义:以假想的定义:以假想的网孔电流作未知量网孔电流作未知量,依,依KVLKVL列出网孔电压方程式。列出网孔电压方程式。2.32.3网孔分析法网孔分析法2.32.3网孔分析法网孔分析法 (R1+R5+R4)i1-R4i2+R5i3=0-R4i1+(R4+R2+R6)i2+R6i3=us1-us6R5i1+R6i2+(R5+R3+R6)i3=-us6R11i1+R12i2+R13i3=
8、us11 R21i1+R22i2+R23i3=us22 R31i1+R32i2+R33i3=us33 Rii:称称为为网网孔孔的的自自电电阻阻,是是网网孔孔i中中所所有电阻之和,恒取有电阻之和,恒取“+”.R11=R1+R5+R4R22=R4+R2+R6R33=R5+R3+R62.32.3网孔分析法网孔分析法 Rij(ij):称称为为网网孔孔i与与网网孔孔j的的互互电电阻阻,它它是是两两个个网网孔孔的的公公共共电电阻阻之之和和。若若流流过过互互电电阻阻的的两两个个网网孔孔电电流流方方向向相相同,则互电阻前取同,则互电阻前取“+”号;方向相反,取号;方向相反,取“-”号。号。例如:例如:R12=
9、R21=-R4,R13=R31=R5,R23=R32=R6等等。等等。usii:称为网孔称为网孔i的等效电压源,是网孔的等效电压源,是网孔i中所有电压中所有电压源的代数和。当网孔电流从电压源源的代数和。当网孔电流从电压源“+”端流出时,该端流出时,该电压源前取电压源前取“+”号;否则取号;否则取“-”号。号。例如:例如:us22=us1-us6,us33=-us6等。等。2.32.3网孔分析法网孔分析法2、如图电路,用网孔法求电流、如图电路,用网孔法求电流I。解:设网孔电流解:设网孔电流I1、I2参考方向如图中所示,参考方向如图中所示,网孔网孔1:I1=6网孔网孔2:-5I1+(10+5)I2
10、=-15I=I1-I2=6-1=5A2.32.3网孔分析法网孔分析法3、如图所示电路,用网孔法求电流、如图所示电路,用网孔法求电流i和电压源产生的功率。和电压源产生的功率。解:解:网孔网孔1:4i1=-6+u网孔网孔2:(3+2)i2+3i3=-u网孔网孔3:3i2+(3+6)i3=-6辅助方程:辅助方程:i2-i1=2联立求解联立求解,得:得:i1=-1.5A,i2=0.5A,i=i1=-1.5A2.32.3网孔分析法网孔分析法 用网孔法分析电路的基本步骤是:用网孔法分析电路的基本步骤是:(1)指定网孔电流的绕行方向。指定网孔电流的绕行方向。(2)列列写写网网孔孔方方程程。在在列列方方程程过
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