[工学]电路的基本分析方法1.ppt

【例题1.4.2】电路如图所示，已知 的参数，试用支路电流法列出求解电路所需要的方程组。 解：电路共有6条支路，需要列6个方程。 选a、b、c 3个结点列3个KCL方程， 选3个网孔列3个KVL方程。 【提示】含有恒流源或电流已知的支路，则可少列一个方程式；也可将该支路中的恒流源或其他元件的电压作为未知数，增列一个回路电压方程，以求出该电压。 1.4.3 节点电压法 节点间的电压U，称为节(结)点电压。首先利用基尔霍夫定律求出节点电压U，则各支路电流可以应用KVL定律计算。这个分析方法称为节点电压法，也是基尔霍夫定律的具体应用。 【例题1.4.4】如图1.4.6所示，已知 。试用节点电压法计算电路中的电流 解：【技巧】节点电压法的一般步骤（含2个结点）： （1）由KVL定律的推广，列出各支路电流的表达式。 【例题1.4.4】如图1.4.6所示，已知 。试用节点电压法计算电路中的电流 （2）选一节点，由KCL定律推导结点电流关系，据此求出节点电压。 上式整理后得 【例题1.4.4】如图1.4.6所示，已知 。试用节点电压法计算电路中的电流 代入数据得： 由此可见，只要先求出节点电压U，就可根据KVL、KCL定律计算各支路电流了。 分析上式，可得经验公式： 【提示】在上式中，（1）分母为各支路电阻的倒数和，均为正值，但不包括电流源支路的电阻。(2)在分子中，当电动势 、电流源分别与结点电压的参考方向为相反时，电动势 、电流源的前面取“+”号；相同时，取“-”号。上述符号与各支路电流的参考方向无关。 【注意】上式只适用于2个节点的电路。 一、叠加原理引入 I1 - I2 + IS=0 I1R1 + I2R2= US US + _ IS R1 R2 I1 I2 U2 + _ U1 + _ 图 1.8.1 叠加原理 1.由基尔霍夫定律得 I1R1 +（ I1R2+ ISR2）= US I1=US/（R1 + R2 ）-ISR2/（R1+ R2） 同理 I2=US/（R1 + R2）+ISR1/（R1+R2） 1.5 叠加定理 I1=US/（R1+ R2）-IS R2/（R1+ R2） I2=US/（R1+ R2）+IS R1/（R1+ R2） = I1’-I1” = I2’+I2” U1 =I1R1=(I1’-I1”)R1 =U1’-U1” US - + R1 I1’ I2’ R2 US 单独作用 R1 I1” I2” R2 IS IS 单独作用 I1’=US/（R1+ R2） I2’=US/（R1+ R2） 2.电源单独作用 US + _ IS R1 R2 I1 I2 U2 + _ U1 + _ 二、叠加原理内容 在含有多个电源的线性电路中，任一支路的电流和电压等于电路中各个电源分别单独作用时在该支路中产生的电流和电压的代数和。 三、使用要领 1.当考虑某一电源单独作用时，应令其他电源中 US＝0，IS＝0，即应将其他理想电压源短路、其他理想电流源开路。 2.最后叠加时要注意各个电源单独作用时的电流和电压分量的参考方向是否与总的电流和电压的参考方向一致，一致时前面取正号，不一致时前面取负号。 3.叠加原理只能用来分析和计算电流和电压，不能用来计算功率。 若某电阻上电流 I =I+I 则 P = RI2 = R(I+I)2 ? RI2 + RI2 【例题1.5.1】试用叠加定理计算下图中的电流I1、I2、I3。 解：（1）US单独作用时，将IS开路。 【例题1.5.1】试用叠加定理计算下图中的电流I1、I2、I3。 解：（1）IS单独作用时，将US短路。 1.6 等效电源定理 在分析复杂电路时，如果只需计算一个或少数的电流（或电压），前面的方法比较复杂，而利用等效电源定理分析则相对简单。下面以图1.6.1为例，介绍等效电源定理的内容和分析方法。  由图1.6.1中，电路为线性电路。在虚框内的电路中含有电源，端口有两个出线端子a、b，则称之为线性“有源二端网络”（简称