[理化生]电路课件_第3章第五版_邱关源_高等教育出版社.ppt

第三章 电阻电路的一般分析 3-1 电路的图 一、电路的图 二、拓扑图的基本概念 3-2 KCL和KVL的独立方程数 一.KCL的独立方程数 二.KVL的独立方程数 3-3 支路电流法(branch current method ) 一、支路电流法 二. 支路电流法的一般步骤： 三. 支路电流法的特点： 3-4 回路电流法(loop current method) 一.回路电流法 二. 方程的列写 三.注意： 3-5 结点电压法 (node voltage method) 二.方程的列写 三.注意： 作业： 第四版：3-5，3-7；3-10，3-11，3-13（a）； 3-15 （a），3-17 （b），3-20 第五版：3-5，3-7；3-10，3-11，3-13 （a）； 3-16（a）， 3-18（b），3-21 与电阻并联的电流源，可做电源等效变换 I R IS o o 转换 + _ RIS I R o o 对含有受控电源支路的电路，可先把受控源看作独立电源按上述方法列方程，再将控制量用回路电流表示。 2.受控电源支路的处理 例3: RS R4 R3 R1 R2 US + _ 5U _ + _ + U i1 i3 i2 受控电压源看作独立电压源列方程 增补方程： 例4: 求电路中电压U、电流I 和电压源产生的功率。 ＋ 4V 3A 2? － + – I U 3? 1? 2A 2A i1 i4 i2 i3 解: i1 例5： 列回路电流方程 解1: 选网孔为独立回路 1 4 3 2 _ + _ + U2 U3 增补方程： R1 R4 R5 gU1 R3 R2 ?U1 _ + + _ U1 iS 解2 回路2选大回路 增补方程： R1 R4 R5 gU1 R3 R2 ?U1 _ + + _ U1 iS 1 4 3 2 一.结点电压法 以结点电压为未知量列写电路方程分析电路的方法。适用于结点较少的电路。 任意选择参考点，其它结点与参考点的电压即是 结 点电压(位)，方向为从独立结点指向参考结点。 选结点电压为未知量，任一支路的电压可以通过结点电压表示，KVL自动满足。 各支路电流、电压可视为结点电压的线性组合。求出结点电压后，便可方便地得到各支路电压、电流。 基本思想： KVL自动满足 列写的方程个数 结点电压法列写的是结点上的KCL方程，独立方程数为： 与支路电流法相比，方程数减少b-(n-1)个。 u uA uB u+uB-uA=0 (1) 选定参考结点，标明其余n-1个独立结点的电压: (2) 列KCL方程： i1+i2=iS1+iS2 -i2+i3+i4=0 把支路电流用结点电压表示： - i3+i5= - iS2 iS1 uS iS2 R1 i1 i2 i3 i4 i5 R2 R5 R3 R4 + _ 1 3 2 ？ 整理，得： 令 Gk=1/Rk，k=1, 2, 3, 4, 5，则： 等效电流源 G11=G1+G2 结点1的自导 G33=G3+G5 结点3的自导 G12= G21 = -G2 结点1与结点2之间的互电导 G23= G32 = -G3 结点2与结点3之间的互电导， G22=G2+G3+G4 结点2的自导 iSn1=iS1+iS2 注入结点1的电源电流的代数和 iSn2=-iS2＋uS/R5注入结点2的电源电流的代数和。 iS1 uS iS2 R1 i1 i2 i3 i4 i5 R2 R5 R3 R4 + _ 1 3 2 G11 +G12 ＋G13 = iSn1 G21 +G22 ＋G23 = iSn2 G31 +G32 ＋G33 = iSn3 标准形式的结点电压方程 un1 un2 un3 un1 un2 un3 un1 un2 un3 一般情况 G11un1+G12un2+…+G1,n-1un,n-1=iSn1 G21un1+G22un2+…+G2,n-1un,n-1=iSn2 ? ? ? ? Gn-1,1un1+Gn-1,2un2+…+Gn-1,nun,n-1=iSn,n-1 其中： Gii —自电导，等于接在结点i上所有支路的电导之和(包括电压源与电阻串联支路)，总为正。