三章節(jié)電路一般分析方法ppt課件

1、第三章第三章 電路的一般分析方法電路的一般分析方法 學(xué)習(xí)要求1、明確電路一般分析方法的含義。2、了解2b法和支路電流法，包括2b法和支路電流法列寫電路方程的變量數(shù)和所列出的方程數(shù)。3、明確網(wǎng)孔和網(wǎng)孔電流的概念。熟練掌握網(wǎng)孔分析法，包括用網(wǎng)孔分析法分析含受控源的平面網(wǎng)絡(luò)。要熟悉網(wǎng)孔分析法分析電路的基本步驟，能正確列出網(wǎng)孔方程。4、明確網(wǎng)絡(luò)的獨立節(jié)點和獨立節(jié)點電壓的概念。熟練掌握節(jié)點分析法，包括用節(jié)點分析法分析含受控源的網(wǎng)絡(luò)。要熟悉運(yùn)用節(jié)點分析法分析電路的基本步驟，能正確列出節(jié)點方程。 第三章第三章 電路的一般分析方法電路的一般分析方法31 2b法和支路電流法 32 網(wǎng)孔分析法 33 節(jié)點分析法

2、31 2b法和支路電流法 本節(jié)內(nèi)容主要由學(xué)生根據(jù)教材自學(xué)。 2b法思路：一個有b條支路，n個節(jié)點的電路，可以對任意n-1個節(jié)點列寫n-1個獨立的KCL方程，對b-n+1個獨立的回路，列寫b-n+1個獨立的KVL方程,還有b個支路伏安關(guān)系方程。聯(lián)立求解2b個獨立的方程，可求出b個支路電流和b個支路電壓。 支路電流法思路：以b個支路電流為變量，列寫n-1個獨立的KCL方程和b-n+1個以支路電流表示的KVL方程。聯(lián)立求解b個獨立方程，可求出b個支路電流，然后根據(jù)伏安關(guān)系求出b個支路電壓。32 網(wǎng)孔分析法3.2.1 思路3.2.2 分析3.2.3 例題及注意事項3.2.4 分析的步驟和注意事項3.2

3、.1 思路 1假設(shè)各個網(wǎng)孔的網(wǎng)孔電流。網(wǎng)孔電流是我們假想的電流，設(shè)想每個網(wǎng)孔中各有一個網(wǎng)孔電流如下圖中的Ia、Ib、Ic在流動。 2以網(wǎng)孔電流為變量，列寫各網(wǎng)孔的KVL方程。3） 聯(lián)立求解，可求出各網(wǎng)孔電流4) 再根據(jù)伏安關(guān)系求出各支路電壓。 3.2.2 分析 如圖所示電路中，有三個網(wǎng)孔電流，方向均取順時針。 US1R1I1I5I2I3IaIbIcR5R6I4US2+-+-R2R3R4 以網(wǎng)孔電流的參考方向為繞行方向，列寫各網(wǎng)孔的KVL方程 : 11131211ScbaUIRIRIR 22232221ScbaUIRIRIR33333231ScbaUIRIRIR式中：1R11、R22、R33為網(wǎng)

4、孔1、2、3的自電阻，為各網(wǎng)孔內(nèi)所有電阻之和；2R12、 R13、R21等為兩個相鄰網(wǎng)孔的互電阻，為兩相鄰網(wǎng)孔公共支路的電阻之和。電路不含受控源時，Rij=Rji，且為負(fù)值因為網(wǎng)孔電流流過公共支路時方向正好相反）；3US11、US22、US33分別表示沿網(wǎng)孔電流方向上，各網(wǎng)孔電壓源電壓升的和。 網(wǎng)孔方程的一般形式：網(wǎng)孔方程的一般形式：本網(wǎng)孔電流自電阻+ （相鄰網(wǎng)孔電流互電阻）= 沿本網(wǎng)孔電流方向電壓源電壓升之和本網(wǎng)孔電流自電阻- （相鄰網(wǎng)孔電流公共電阻）= 沿本網(wǎng)孔電流方向電壓源電壓升之和 3.2.3 例題及注意事項 1如果電路中含有電流源支路，應(yīng)盡量將該支路移至某如果電路中含有電流源支路，應(yīng)

5、盡量將該支路移至某個網(wǎng)孔的邊界支路。此時，該網(wǎng)孔的網(wǎng)孔電流就是該個網(wǎng)孔的邊界支路。此時，該網(wǎng)孔的網(wǎng)孔電流就是該電流源的電流，可以少列一個網(wǎng)孔方程。電流源的電流，可以少列一個網(wǎng)孔方程。 例: 求支路電流I1、I2 2V+-5V+-211AI2I1+-5V21I2I11+-2VIaIb1A2如果電路中所含的電流源支路不能移到邊界位置，就要在該電流源兩端假定一個電壓U后才能列寫網(wǎng)孔方程。（這樣多出一個未知數(shù)，要補(bǔ)充一個方程）。 例例: : 列出求解網(wǎng)孔電流列出求解網(wǎng)孔電流IaIa、IbIb、IcIc所需的方程組所需的方程組 -+2V121+-UoIaIbIc231A3網(wǎng)孔分析法用于分析含受控源的電路

6、。 例例3-3 3-3 用網(wǎng)孔分析法求輸入電阻用網(wǎng)孔分析法求輸入電阻RiRi+-U+-U1+-3U1I120100I1I2I23.2.4 3.2.4 分析的步驟和注意事項分析的步驟和注意事項 1當(dāng)電路中含有電流源含受控電流源時，應(yīng)盡量把電流源移到邊界支路上去，或者進(jìn)行等效變換，否則，一定要在電流源兩端假設(shè)一個電壓，并標(biāo)出參考極性，在列寫KVL方程時，必須把這個電壓包括在內(nèi)，并要補(bǔ)充一個KCL方程。2假設(shè)各網(wǎng)孔電流的參考方向，方向盡量取一致。 3根據(jù)規(guī)律，分別寫各網(wǎng)孔的網(wǎng)孔方程，注意互電阻的正負(fù)號，流過互電阻的兩個網(wǎng)孔電流方向相同時取正號，相反時取負(fù)號。4當(dāng)電路含有受控源且控制量不是網(wǎng)孔電流時，

7、必須補(bǔ)充一個方程。5） 聯(lián)立求解各網(wǎng)孔電流。6由網(wǎng)孔電流和支路的伏安關(guān)系求各支路的電流和電壓。 33 節(jié)點分析法3.3.1 思路3.3.2 分析3.3.3 例題及注意事項3. 3. 4 分析步驟和注意事項3.3.1 思路 節(jié)點分析法是以電路中各節(jié)點電壓為求解節(jié)點分析法是以電路中各節(jié)點電壓為求解量的一種分析方法。量的一種分析方法。1 1） 選擇電路中的某一節(jié)點為參考點。選擇電路中的某一節(jié)點為參考點。2 2） 以各節(jié)點電壓各節(jié)點對參考點的電以各節(jié)點電壓各節(jié)點對參考點的電壓降為變量列寫壓降為變量列寫KCLKCL方程。方程。3 3） 聯(lián)立求解各節(jié)點電壓。聯(lián)立求解各節(jié)點電壓。4 4） 續(xù)求其他量。續(xù)求其

8、他量。3.3.2 分析 選節(jié)點4為參考點，有三個節(jié)點電壓U1、U2、U3。 RbIS2IS34R3I3IS1R1I12R2R4I43I5R51列寫各節(jié)點的KCL方程: 22323222121SIUGUGUG33333232131SIUGUGUG11313212111SIUGUGUG式中：G11、G22、G33分別為節(jié)點1、節(jié)點2、節(jié)點3的自電導(dǎo)，為與各節(jié)點相聯(lián)的電導(dǎo)之和；G12 、G21、G23、G31、G32為兩節(jié)點之間的公共電導(dǎo)，稱互電導(dǎo)，為負(fù)值。不含受控源時，Gij=Gji。 節(jié)點方程規(guī)律節(jié)點方程規(guī)律 自電導(dǎo)本節(jié)點電壓自電導(dǎo)本節(jié)點電壓 + + （互電導(dǎo)相鄰節(jié)點電壓）（互電導(dǎo)相鄰節(jié)點電壓）

9、= =與該節(jié)點相聯(lián)接的流入該節(jié)點的電流源電流之和。與該節(jié)點相聯(lián)接的流入該節(jié)點的電流源電流之和?；颍夯颍?自電導(dǎo)本節(jié)點電壓自電導(dǎo)本節(jié)點電壓 - - （公共電導(dǎo)相鄰節(jié)點電壓）（公共電導(dǎo)相鄰節(jié)點電壓）= =與該節(jié)點相聯(lián)接的流入該節(jié)點的電流源電流之和。與該節(jié)點相聯(lián)接的流入該節(jié)點的電流源電流之和。 注意：與電流源相串聯(lián)的電阻不計入自電導(dǎo)和互電導(dǎo)之中。注意：與電流源相串聯(lián)的電阻不計入自電導(dǎo)和互電導(dǎo)之中。 3.3.3 例題及注意事項 1如果電路中含有電壓源和電阻串聯(lián)的支路，可將其等效為電流源和電阻并聯(lián)的形式。 例例3-4 3-4 用節(jié)點分析法求用節(jié)點分析法求U U、I1I1、I2I2和和I3 I3 8V+-

10、9V+-32I2I1+-U6I32061.43A4A3622若電路中含有理想電壓源支路，可選電壓源的一端作為參考點，這樣可以少列一個節(jié)點方程。 例例: : 如圖，求各支路電壓。如圖，求各支路電壓。 26A21342V+-2S5S6S1S4S3若電路中所含的理想電壓源兩端都不與參考點相連，則應(yīng)在該電壓源所在支路假設(shè)一個電流I，列寫節(jié)點方程時要把I當(dāng)電流源考慮，還要補(bǔ)充一個KVL方程。 例例: :如圖，求各支路電壓。如圖，求各支路電壓。 26A21342S5S6S1S4SI-+2V+-3V8S4S3.3.4 分析步驟和注意事項 1指定參考節(jié)點并標(biāo)出，其余節(jié)點依次標(biāo)上序號。電路中有無伴電壓源時，選擇他的一端為參考點，這樣已知一個節(jié)點電壓；如果無伴電壓源在兩個獨立節(jié)點之