《电路理论教学课件》第3章电阻电路的一般分析方法.ppt

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,电路理论,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,电路理论,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。,电路理论,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,3.1 支路电流法,举例说明：,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。,1）独立节点：独立节点电流方程对应的节点2）n1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。b3确定节点数n，根据KCL对（n1）个独立节点列电流方程。n2,节点a：i1+i2=i3节点b：i3=i1+i2,电路理论,下一页,章目录,上一页,a,b,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。,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(n1)个独立结点，列写其KCL方程；,选定b(n1)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。,电路理论,下一页,章目录,上一页,例1.,结点a：I1+I2I3=0 1),(1)n1=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(n1)=2个KVL方程：,R2I2+R3I3=US2,U=US,R1I1R2I2=US1US2,0.6I2+24I3=117 3),I10.6I2=130117=13 2),US1,US2,R1,R2,R3,b,a,+,+,电路理论,下一页,章目录,上一页,(3)联立1)、2)、3)求解,(4)功率分析,PU S1发=US1I1=13010=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=P吸,电路理论,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:,i3,R3,i5,uS,R1,R2,b,a,+,+,i4,u,c,R4,电路理论,下一页,章目录,上一页,