电路分析基础21.pptxVIP

本章的学习目的和要求 熟练掌握支路电流法，因为它是直接应用基尔霍夫定律求解电路的最基本方法之一；理解回路电流及结点电压的概念，掌握回路电流法和结点电压法的内容及其正确运用；深刻理解线性电路的叠加性，了解叠加定理的适用范围；理解有源二端网络和无源二端网络的概念及其求解步骤，初步学会应用维南定理分析电路的方法。第1节 支路电流法 ? 定义 以支路电流为未知量，根据基尔霍夫两定律列出必要的电路方程，进而求解客观存在的各支路电流的方法，称支路电流法。 ? 适用范围 原则上适用于各种复杂电路，但当支路数很多时，方程数增加，计算量加大。因此，适用于支路数较少的电路。支路电流法求解电路的步骤 ? 确定已知电路的支路数m，并在电路图上标示出各 支路电流的参考方向； ? 应用KCL列写n-1个独立结点方程式。 ? 应用KVL列写m-n+1个独立电压方程式。 ? 联立求解方程式组，求出m个支路电流。I1I2R2=11ΩR1=7ΩⅡⅠR3=7Ω＋＋US1=70VUS2=6VI3－－支路电流法应用举例 ? 举例一 用支路电流法求解下图所求电路中各支路电流，并用功率平衡校验求解结果。 解图示电路n=2，m=3①选取结点①列写KCL方程式I1+I2－I3=0①选取两个网孔列写KVL方程对网孔Ⅰ：7I1+7I3=70 ②②对网孔Ⅱ：11I2+7I3=6 ③由方程式②可得：I1=10－I3 ④由方程式③可得：I2=(6－7I3) ÷ 11 ⑤支路电流法应用举例④⑤代入①可得：10－I3+[(6－7I3) ÷ 11] － I3=0解得：I3=4A 代入 ④⑤可得：I1=6A，I2=－2AI2得负值，说明它的实际方向与参考方向相反。求各元件上吸收的功率，进行功率平衡校验R1上吸收的功率为：PR1=62×7=252WR2上吸收的功率为：PR2=(－2)2×11=44WR3上吸收的功率为：PR3=42×7=112WUS1上吸收的功率为：PS1=－(6×70)=－420W 发出功率US2上吸收的功率为：PS2=－(－2)×6=12W吸收功率元件上吸收的总功率：P=252+44+112+12=420W电路中吸收的功率等于发出的功率，计算结果正确＋－R3US3R5R4R2R1R6＋＋US1US2－－想想、练练 ? 说说对独立结点和独立回路的看法，应用支路电流法求解电路时，根据什么原则选取独立结点和独立回路？ ? 下图示电路有几个结点？几条支路？几个回路？几个网孔？试用支路电流法列出相应方程式。4个结点、3个网孔、7个回路、6条支路。②③④需列KCL方程：4-1=3个需列KVL方程：6-4+1=3个在练习本上列出各方程式①第2节 回路电流法 ? 定义 以假想的回路电流为未知量，根据KVL定律列出必要的电路方程，进而求解客观存在的各支路电流的方法，称回路电流法。 ? 适用范围 原则上适用于各种复杂电路，但对于支路数较多、且网孔数较少的电路尤其适用。回路电流法求解电路的步骤 ? 选取自然网孔作为独立回路，在网孔中标出各回路电流的参考方向，同时作为回路的绕行方向； ? 建立各网孔的KVL方程，注意自电阻压降恒为正，公共支路上的互阻压降由相邻回路电流而定； ? 联立求解方程式组，求出各假想回路电流。 ? 在电路图上标出客观存在的各支路电流参考方向，按照它们与回路电流之间的关系，求出各支路电流。①IⅡIⅠI1I211Ω7Ω7Ω＋＋70V 6VI3－－回路电流法应用举例 ? 举例二 用回路电流法求解下图例一电路中各支路电流。 解标出回路电流的参考绕行方向显然回路电流自动满足KCL定律只需对两个网孔列写KVL方程：对网孔Ⅰ：14II+7IⅡ=70 ①对网孔Ⅱ：18IⅡ+7I?=6②代入②得：II =6A由方程式①可得：IⅡ=10－2II ③将II=6A代入③得：IⅡ=－2A根据支路电流与回路电流的关系可得：I1=II=6AI2=IⅡ=－2AI3=II+IⅡ=6+(-2)=4AI3_+R3US3I4I5+R4R5R2US1I2__R6US2R1I6I1+想想、练练 ? 说说回路电流与支路电流的不同之处，你能很快找出回路电流与支路电流之间的关系吗？ ? 试用回路电流法对下图所示电路列写电路方程，与支路电流法相比较后，说一说回路电流法的适用范围。阅读、理解 ? 支路电流是客观存在于各条支路中的响应，一般是电路分析求解的对象；回路电流则是为了减少电路分析中方程式的数目而人为假想的电路响应，由于回路电流对它所经过的电路结点，均流入一次、流出一次，因此自动满足KCL定律，这样在电路求解的过程中就可省去KCL方程，对结点数较多、网孔数较少的电路十分适用。 ? 回路电流经过的各条支路，若某支路上仅流过一个回路电流，且方向与回路电流一致时，则这条支路电流在数值上应等于该回路电