《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)