第2章 电阻电路分析 简明电路基础(王美中)电子教案.ppt

第1节 简单电路的分析? 第2节 支路电流法? 第3节 网孔分析法? 第4节 节点分析法? 第1节 简单电路的分析? 电路分析的常用方法 1、利用等效变换方法，先对电路进行等效变换，将比较 复杂的电路简化为简单形式电路，再应用电路基本规律求解。 2、直接应用基尔霍夫定律和元件的伏安关系建立方组， 解联立方程求出结果。这种方法又称为网络方程分析法。 电路的两种组成形式 简单电路和复杂电路。 简单电路 1、单回路电路——只有一个闭合回路的电路。电路特点： 所有元件都串联在这个回路之中。 2、单节偶电路——只有一对节点的电路。电路特点： 各元件都并联在一对节点之间。 【例2-1】单回路电路应用举例，求电流I 。 解 将电路进行等效变换，得到单回路电路。根据KVL有 得 (全电路欧姆定律) 即 全电路欧姆定律： 回路电流等于沿电流方向电压源电压升减去电压源电压降，除以回路 电阻阻值之和。若存在电流源并联电阻组合，应将其转换为电压源串联电 阻的组合，由此获得单回路电路。 弥尔曼定理 由原电路可求得 第2节 支路电流法? 支路电流法 支路电流法是以支路电流作为电路的变量，在给定电路 结构、参数条件下，列写电路的关于独立节点的KCL方程和电 路的关于独立回路的KVL方程，建立方程组联立求解，求出电 路中各支路电流。 独立方程 所谓独立节点KCL方程和独立回路KVL方程，是指它们不 能由其它的电流和电压方程导出。 可以证明，对于具有n个节点、b条支路的电路，有n–1 个独立节点的KCL方程和b-n +1个独立回路的KVL方程。因 此，在列写KCL方程时，选定一个节点为参考点，剩余的n–1 个节点即为独立节点。在列写KVL方程时，对于平面电路所有 的网孔数恰好是b-n +1个，这样，对所有网孔列出的KVL方程 一定是独立方程。 【例2-4】 US1=130V, US2=117V, R1=1Ω, R2=0.6Ω, R3=24Ω， 求各支路电流及UAB。 解 电路有2个节点，只能列写出 一个独立节点电流方程，选择B点 为参考点，则A点的KCL方程为 电路中有3个回路，只列写两个网 孔回路KVL方程，按图中绕行方向得 将数值 代入联立求解得 I1=10 A I2= –5 A I3= 5 A 由伏安关系求得 【例2-5】求各支路电流及两个电源的功率。 解 独立节点的KCL电流方程为 由于2A电流源在外沿网孔支路上， 该支路电流为已知。因此，该网孔 的KVL方程可以省略，只需列写一 个回路KVL方程，即 两个方程联立解得各支路电流为 两个电源的功率分别为 支路电流法求解步骤 （1）为各支路选定电流参考方向，列写独立节点KCL方程。 （2）确定回路绕行方向，列写网孔回路KVL方程。 （3）联立解方程组，求得各支路电流。 （4）由伏安关系求支路电压。 注意 a.支路电流法建立的方程数应该等于支路数。 b.当电流源的位置恰好处于外沿网孔支路上时，该支路电流就是电流源的电流，使方程组减少一个未知量。 第3节 网孔分析法? 网孔电流——沿网孔边界流动的假想电流。 网孔分析法——以网孔电流作为电路变量，在给定电路结 构、参数条件下，列写电路关于网孔回路的KVL方程，建立方 程组联立求解，求出电路中各网孔电流。 对图所示电路，设想在每个网孔里有一假想的网孔电流沿 网孔的边界流动，如图所示。一个平面电路有b-n +1个网孔， 因而也就有相同数目的网孔电流。 网孔电流的完备性: 由图可见，电路中所有支路 电流都可以用网孔电流表示。 换言之，网孔电流一旦求得， 所有支路电流（电压）随之可 求出，这种特性称为网孔电流 完备性。如公式所示。 网孔电流的独立性: 由于每一网孔电流流经某 一节点时，必然流入又流出该 节点。因此，若以网孔电流作为变量列写节点的KCL方程， 各网孔电流将彼此抵消。换言之，对网孔电流而言，列写节 点的KCL方程无意义。这种现象称为网孔电流的独立性。 因此只能根据KVL和元件伏安关系列写方程。在列网孔回路的KVL方 程时，首先要假设每一网孔电流的参考方向。既可选顺时针方向也可选 逆时针方向。