第3章电阻电路的一般分析方法31章节(463KB).pptVIP

第3章 电阻电路的一般方法 ? 重点： 熟练掌握电路方程的列写方法： 支路电流法 网孔电流法 回路电流法 结点电压法 下一页 章目录 上一页 3.1 支路电流法 3.2 回路电流法（网孔电流法） 3.3 结点电压法 下一页 章目录 上一页 目的：找出一般求解线性网络的系统方法。 根据列方程时所选变量的不同可分为支路电流法、回路电流法（网孔法）和结点电压法。 电路物理量的关系（电流、电压） 1.元件的电压电流的约束(VCR) 2.电路结构的约束(KCL、KVL) 电路理论 电路分析：已知网络参数，结构，由激励求响应 电路综合：已知输入输出关系，求电路的结构 本课程主要研究电路分析，其基本方法： 确定变量 根据约束关系列方程 求解 特点：不改变电路结构，由根据约束关系建立方程求解。 下一页 章目录 上一页 其中一个方程不独立，可由另一方程表示 R1 R2 R3 + – uS1 + – uS2 3.1 支路电流法 举例说明： i2 i3 a b 一、支路电流法：以各支路电流为未知量列写电路，方程分析电路的方法，称为支路电流法。 i1 1）独立节点：独立节点电流方程对应的节点 2）n－1个独立节点 步骤： 确定支路数b ，在图中标出各支路电流参考方向。 b＝3 确定节点数n，根据KCL对（n－1）个独立节点列电流方程。 n＝2 节点a： i1+ i2 = i3 节点b： i3= i1+ i2 下一页 章目录 上一页 I II R1 R2 R3 + – uS1 + – uS2 i2 a b i1 根据KVL，对b-(n-1)个独立回路，建立方程。 1）独立回路：含有一条别的回路没有的支路，该回路独立 2）独立回路的选取：网孔 回路I： i1 R1 - i2 R2 = uS1 - uS2 回路II ：i2 R2 + i3 R3 = uS2 带入数据，求解。 i3 R1 R2 R3 R4 R5 R6 + – i2 i3 i4 i1 i5 i6 uS 1 2 3 4 对于有b条支路的电路，以各支路电流和支路电压为未知量列方程，未知量共有2b个，需列 二、 2b支路电流法： 出2b个独立的电路方程，便可以求解这2b个变量。 目的：便于计算机编程计算 支路电流法的一般步骤： 标定各支路电流的参考方向； 选定(n–1)个独立结点，列写其KCL方程； 选定b–(n–1)个独立回路，指定回路的绕行方向，列写其KVL方程(元件特性代入) ； 求解上述方程，得到b个支路电流； 其它分析。 支路法的特点： 支路电流法是最基本的方法，在方程数目不多的情况下可以使用。由于支路法要同时列写KCL和KVL方程，所以方程数较多，且规律性不强(相对于后面的方法)，手工求解比较繁琐，也不便于计算机编程求解。 下一页 章目录 上一页 例1. 结点a：I1+I2–I3=0 1) (1) n–1=1个KCL方程： US1=130V, US2=117V, R1=1?, R2=0.6?, R3=24?. 求各支路电流及电压源各自发出的功率。 解 (2) b–( n–1)=2个KVL方程： R2I2+R3I3= US2 ?U=?US R1I1–R2I2=US1–US2 0.6I2+24I3= 117 3) I1–0.6I2=130–117=13 2) US1 US2 R1 R2 R3 b a + – + – I3 I1 I2 1 2 下一页 章目录 上一页 (3) 联立1)、2)、3)求解 I1+I2–I3=0 0.6I2+24I3= 117 I1–0.6I2=130–117=13 解之得 I1=10 A I3= 5 A I2= –5 A (4) 功率分析 PU S1发=US1I1=130?10=1300 W PU S2发=US2I2=130?(–10)= –585 W 验证功率守恒： PR 1吸=R1I12=100 W PR 2吸=R2I22=15 W PR 3吸=R3I32=600 W P发=715 W P吸=715 W P发= P吸 下一页 章目录 上一页 i1 i2 例2. 列写如图电路的支路电流方程。 b=5, n=3 KCL方程： R1 i1-R2i2 = uS (3) R2 i2+R3i3 + R4 i4 = 0 (4) - R4 i4+u = 0 (5) KVL方程： 解: - i1- i2 + i3 = 0 (1) - i3+