第二章直流电路分析.pptx

第2章 电路的分析方法2.1 基尔霍夫定律及支路电流法2.2 结点电压法2.3 叠加原理2.4 戴维南定理第2章 电路的分析方法本章要求：掌握支路电流法、叠加原理结点电压法和戴维南定理等电路的基本分析方法。I1I2aR2+R1+I3E2E1R3 --3b21 2.1 基尔霍夫定律及支路电流法一、基本概念结 点：三条或三条以上支路的连接点支 路：电路中两结点之间的每一个分支支路电流：一条支路流过一个电流回 路：由支路组成的闭合路径网 孔：内部不含支路的回路（未被分割的回路）I1I2R1R2IGGcdR4R3I3I4bI–+E例1：结点：a、 b、c、d (共4个）支路：ab、bc、ca、… （共6条）回路：abda、abca、 adbca … （共7 个）网孔：abd、 abc、bcd （共3 个）aI3I1I2aR2+R1+E2R3E1 --b二、基尔霍夫电流定律(KCL定律)1．定律（适用于结点）在任一瞬间，流入任一结点的电流等于流出该结点的电流。 即: ?Ｉ入= ?Ｉ出或?Ｉ= 0对结点 a：I1+I2 = I3或 I1+I2–I3= 0? 实质: 电流连续性的体现。基尔霍夫电流定律（KCL）反映了电路中任一结点处各支路电流间相互制约的关系。结论：1 正负号的规定：流入结点取“+”；流出结 点取“-”。2 对有N个结点的电路，只能列（N-1）个 独立的电流方程；IAAIIBC++2?__12VB6VIC5?5?1?1?2．推广KCL定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。I =?广义结点例:I = 0IA + IB + IC = 0I3I1I2a对回路1：R2+R1+ I1 R1 +I3 R3 –E1 = 0 E2R3E121 --b 三、基尔霍夫电压定律（KVL定律)1．定律（适用于回路）在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。基尔霍夫电压定律（KVL） 反映了电路中任一回路中各段电压间相互制约的关系。（电位的单值性）在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。即： ? U = 0对回路2： I2 R2+I3 R3 –E2 = 0 B++–+–1E2E1UBE? U = 0 I2R2 – E2 + UBE = 0R2R1I2_E注意：1）列方程前标注回路循行方向；2）应用 ? U = 0列方程时，项前符号的确定：如果U与规定的循行方向相同取正号，否则就取负号。2．推广应用：任何一个部分电路对回路13.对有Ｎ个结点，Ｂ条支路的电路，只能列Ｂ－（Ｎ－１）个独立的电压方程。（网孔有Ｂ－（Ｎ－１）个 ）aI1I2R1R2I6cdR4R3I3I4bI–+E例：应用 ? U = 0列方程对网孔abda：I6 R6 – I3 R3 +I1 R1 = 0R6对网孔acba：I2 R2 – I4 R4 – I6 R6 = 0对网孔bcdb：I4 R4 + I3 R3 –E = 0对回路 adbca，沿逆时针方向循行：– I1 R1 + I3 R3 + I4 R4 – I2 R2 = 0对回路 cadc，沿逆时针方向循行：– I2 R2 – I1 R1 + E = 0I1I2aR2+R13+I3E2E1R3 --21b四、支路电流法： 以支路电流为未知量、应用基尔霍夫定律（KCL、 KVL）列方程组求解。对上图电路支路数： b=3结点数：n =2回路数 = 3单孔回路（网孔）=2若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程I1I2aR2+R1+I3E2E1R3 --21b支路电流法的解题步骤:1. 在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路 标出回路循行方向。2. 应用 KCL 对结点列出 ( n－1 )个独立的结点电流 方程。3. 应用 KVL 对回路列出 b－( n－1 ) 个独立的回路 电压方程（通常可取网孔列出） 。4. 联立求解 b 个方程，求出各支路电流。对结点 a：例1 ：I1+I2–I3=0对网孔1：I1 R1 +I3 R3-E1=0对网孔2：-I3 R3-I2 R2+E2=0I1I2R1R2IGGcdR4R3I3I4bI–+E例2：因支路数 b=6，所以要列6个方程。(1) 应用KCL列(n-1)个结点电流方程RG对结点 a： I1 – I2 –IG = 0对结点 b： I3 – I4 +IG = 0对结点 c： I2 + I4 – I = 0(2) 应用KVL选网孔列回路电压方程对网孔abda：IG RG – I3 R3 +I1 R1 = 0对网孔acba：I2 R2 – I4 R4 – IG RG = 0试求检流计中的电流IG对网孔bcdb：I4 R4 + I3 R3 – E=0(3) 联立解出 I