电工第二章节习题答案幻灯片.ppt

第2章 电路的基本分析方法 第2章 电路的基本分析方法 主要内容 支路电流法 2.1 叠加原理 2.2 戴维南定理 2.3 重点： 2. 叠加原理适用条件 4. 戴维南定理分析电路 1. 支路电流法求解复杂电路 3. 叠加原理分析电路 返回 第2章 电路的基本分析方法 下 页 上 页 返 回 下 页 上 页 返 回 1. 支路电流法基本思想 以支路电流为未知量，根据基尔霍夫定律对节点和回路列写与支路电流数相等的方程式，然后求出各支路电流。 第2章 电路的基本分析方法 2.1 支路电流法 运用KCL定律对节点a和b列出电流方程为： 节点a： 节点b： 这两个方程是同解的 对于两个节点的电路，只能列一个独立节点电流方程。 第2章 电路的基本分析方法 当电路有n个节点时，独立的节点电流方程只有n-1个。 运用KVL定律对三个回路列出电压方程为： 回路abca： 回路abda： 回路adbca： 这三个方程是同解的 下 页 上 页 返 回 下 页 上 页 返 回 第2章 电路的基本分析方法 对于三个回路的电路，只能列两个独立回路电压方程。 当电路有l条支路、n个节点时，独立的回路电压方程只有l-(n-1)个。对于平面电路，选取网孔作为回路列写KVL方程，可以保证方程的独立性。 联立一个独立节点电流方程和两个独立的回路电压方程，可求出三个支路电流I1、I2和I3。 下 页 上 页 返 回 下 页 上 页 返 回 (1) 选定各支路电流的参考方向； 2. 支路电流法求解电路的步骤 第2章 电路的基本分析方法 (2) 根据KCL对n个节点列写n-1节点电流方程； (3) 选定网孔绕行方向，对l-(n-1)个网孔列写KVL方程； (4) 联立方程求解各支路电流。 下 页 上 页 返 回 下 页 上 页 返 回 例2.1 图2.1所示的电路中，已知R1=20Ω，R2=5Ω，R3=6Ω，US1=140V，US2=90V。求各支路电流和电源的功率。 解： 联立一个独立节点电流方程和两个独立的回路电压方程。 第2章 电路的基本分析方法 下 页 上 页 返 回 下 页 上 页 返 回 将已知条件代入并整理，可得方程组 求解可得各支路电流 第2章 电路的基本分析方法 电源US1吸收的功率 实际发出功率560W 下 页 上 页 返 回 下 页 上 页 返 回 第2章 电路的基本分析方法 电源US2吸收的功率 实际发出功率540W 例2.2 求图2.2所示电路各支路电流及电流源两端电压。 解： 支路电流参考方向如图。 节点a的KCL方程为： 下 页 上 页 返 回 下 页 上 页 返 回 第2章 电路的基本分析方法 对两个网孔列写KVL方程 网孔1： 网孔2： 可得方程组 求解可得支路电流 电流源端电压 下 页 上 页 返 回 下 页 上 页 返 回 例2.3 求流经30?电阻的电流I 。 解： 设支路电流参考方向如图所示。 解得： 2A 20? 10V I 50? 30? + - I1 节点KCL方程 网孔KVL方程 第2章 电路的基本分析方法 下 页 上 页 返 回 下 页 上 页 返 回 2.2 叠加原理 1. 叠加性 第2章 电路的基本分析方法 利用支路电流法可求出支路电流I1和I2。 第一项是Is=0时，Us单独作用时产生的电流； 第二项是Us =0时， Is单独作用时产生的电流。 即：由两个电源产生的电流可表示为每一个电源单独作用时产生的电流之和。 下 页 上 页 返 回 下 页 上 页 返 回 第2章 电路的基本分析方法 2.叠加原理 在具有多个独立电源同时作用的线性电路中，任一支路的电流或电压，都可以看成是每一个电源单独作用时，在该支路产生的电流或电压的代数和。 (1)Us单独作用时产生的电流 下 页 上 页 返 回 下 页 上 页 返 回 第2章 电路的基本分析方法 (2)Is单独作用时产生的电流 (3)电压源和电流源共同作用 下 页 上 页 返 回 下 页 上 页 返 回 3. 叠加原理应用原则 第2章 电路的基本分析方法 (1) 叠加原理只适用于线性电路。 (2) 某一电源单独作用时，应令其他电源不作用（即等于零值）。不作用的电压源相当于短路；不作用的电流源相当于开路。 (3) 叠加原理只适用于电压和电流的计算，而不适用于功率计算。 (4) 叠加时要注意参考方向。当分量与总量的参考方向一致时，取正号；当分量与总量的参考方向相反时，取负号。 下 页 上 页 返 回 下 页 上 页 返 回 第2章 电路的基本分析方法 例2.4 用叠加原理求如图(a)所示电路中的电流