电路的基本分析方法ppt课件

1、第二章 电路的根本分析方法 支路电路法 结点电压法 网孔分析法 以各支路电流为未知量，运用以各支路电流为未知量，运用KCL和和KVL列出列出独立电流、电压方程联立求解各支路电流。独立电流、电压方程联立求解各支路电流。解题思绪：根据基氏定律，列节点电流解题思绪：根据基氏定律，列节点电流 和回路电压方程，然后联立求解。和回路电压方程，然后联立求解。2-1支路电流法支路电流法 (复杂电路求解方法复杂电路求解方法)解题步骤：解题步骤：1. 对每一支路假设一未对每一支路假设一未 知电流知电流I1-I64. 解联立方程组解联立方程组对每个节点有对每个节点有0I2. 列电流方程列电流方程(N-1个个)对每个

2、回路有对每个回路有UE3. 列电压方程列电压方程 (B-N+1 个个)节点数节点数 N=4支路数支路数 B=6E4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_例例1节点节点a：143III列电流方程列电流方程 (N-1个个)节点节点c：352III节点节点b：261III节点节点d：564IIIbacd取其中三个方程取其中三个方程节点数节点数 N=4支路数支路数 B=6E4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_列电压方程列电压方程 电压、电流方程联立求得：电压、电流方程联立求得：61IIbacd55443343 :RIRIRIEEadca6655220 :

3、RIRIRIbcdb6611444 :RIRIRIEabdaE4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_支路电流法小结支路电流法小结解题步骤解题步骤结论结论12对每一支路假设对每一支路假设一未知电流一未知电流1. 假设未知数时，正方向可恣意选择。假设未知数时，正方向可恣意选择。对每个节点有对每个节点有0I1. 未知数未知数=B，4解联立方程组解联立方程组对每个回路有对每个回路有UE#1#2#3根据未知数的正负决议电流的实践方向。根据未知数的正负决议电流的实践方向。3列电流方程：列电流方程：列电压方程：列电压方程：2. 原那么上，有原那么上，有B个支路就设个支路就设B个未知数

4、。个未知数。 恒流源支路除外恒流源支路除外例外？例外？假设电路有假设电路有N个节点，个节点，那么可以列出那么可以列出 ？ 个独立方程。个独立方程。(N-1)I1 I2I32. 独立回路的选择：独立回路的选择：已有已有(N-1)个节点方程，个节点方程， 需补足需补足 B -N -1个方程。个方程。 普通按网孔选择普通按网孔选择支路电流法的优缺陷支路电流法的优缺陷优点：支路电流法是电路分析中最根本的优点：支路电流法是电路分析中最根本的 方法之一。只需根据基氏定律、欧方法之一。只需根据基氏定律、欧 姆定律列方程，就能得出结果。姆定律列方程，就能得出结果。缺陷：电路中支路数多时，所需方程的个缺陷：电路

5、中支路数多时，所需方程的个 数较多，求解不方便。数较多，求解不方便。支路数支路数 B=4须列须列4个方程式个方程式ab 问题的提出：在用基氏电流定律或电压定律列问题的提出：在用基氏电流定律或电压定律列方程时，终究可以列出多少个独立的方程？方程时，终究可以列出多少个独立的方程？例例aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1分析以下电路中应列几个电流方程？几个分析以下电路中应列几个电流方程？几个电压方程？电压方程？关于独立方程式的讨论关于独立方程式的讨论基氏电流方程：基氏电流方程：节点节点a：节点节点b：321III213III独立方程只需独立方程只需 1 个个基氏电压方程：基氏电压

6、方程：#1#2#32211213322233111RIRIEERIRIERIRIE独立方程只需独立方程只需 2 个个aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1设：电路中有设：电路中有N个节点，个节点，B个支路个支路N=2、B=3bR1R2E2E1+-R3+_a小小 结结那么：独立的节点电流方程有那么：独立的节点电流方程有 (N -1) 个个 独立的回路电压方程有独立的回路电压方程有 (B -N+1)个个独立电流方程：个独立电流方程：个独立电压方程：个独立电压方程：个2-3 结点电压法结点电压法(复杂电路求解方法复杂电路求解方法) 结点电压法适用于结点电压法适用于支路多结点少的电路

7、。支路多结点少的电路。I4I1E1E3R1R4R3R2I3I2AB432133111111RRRRREREUAB特别对只需两个节点特别对只需两个节点多支路的电路多支路的电路,可直接可直接写出两节点间的电压写出两节点间的电压4433322111IRUIREUIRUIREUABABABAB04321IIII节点电流方程：节点电流方程：支路电压方程：支路电压方程：结点电压法推导结点电压法推导I4I1E1E3R1R4R3R2I3I2AB432133111111RRRRREREUABI1I4求求将电压方程带入将电压方程带入电流方程整理得：电流方程整理得：I1E1E3R1R4R3R2I3I2ABABR2I

8、2I1E2R3R1E1E3I3例例1用节点电压法用节点电压法求解图中电流求解图中电流321332211111RRRREREREUAB333222111RUEIRUEIRUEIABABAB 含电流源电路含电流源电路由由KCL有有A：I1+I2-I3-Is1+Is2=0设两节点间电压为设两节点间电压为U那么那么有：有：33222111RUIRUUIRUUIss321212211111RRRIIRURUUssss因此可得：因此可得： +Us1 I1R1I2Is1R2R3 Us2+I3Is2 +U ABR1I2I1E1IsR2ARSSSABRRRIREU1112111？ 含恒流源电路。含恒流源电路。且

9、恒流源串联电阻且恒流源串联电阻211111RRIREUSAB例例2用节点电压法求图示电路各支路电用节点电压法求图示电路各支路电流。流。解：解： +US1 I1R1I2R2 US2+IS+U166V8V0.4AI3R310V410161114 . 068161113212211RRRIRURUUSSSA2146111RUUISA2648222RUUISA4 . 010433RUI +US1 I1R1I2R2 US2+IS+U166V8V0.4AI3R310求出求出U后，可用欧姆定律求各支路电流。后，可用欧姆定律求各支路电流。RIRUUss1结点电压法小结：结点电压法小结：对只需两个节点的电路对只

10、需两个节点的电路,可用弥尔曼公式可用弥尔曼公式直接求出两节点间的电压。直接求出两节点间的电压。网孔电流法(简称网孔法)是以假想的网孔电流为直接求解对象,以基尔霍夫第二定律(KVL)为根底,求出网孔电流后,进而求出电路中各电流和电压的方法。(就是经过公共电流列方程求网孔电流的一种方法)网孔法是回路法的一种特殊情况，有几个网孔主要看他的参考点网孔回路电压方程可分为三部分：第一部分：主网孔电流在本网孔电阻上产生的压降。第二部分：相邻网孔电流在主网孔电阻上产生的压降。当相邻网孔电流参考方向与主网孔电流在流经公共电阻时参考方向一致时，为正，反之为负。第三部分：主网孔回路中电压源电压的代数和，当电压源电位

11、升方向与主网孔电流参考方向一致时为正，反之为负。自电阻：主网孔回路上各个电阻之和互电阻：相邻网孔与主网孔之间 的公共电阻之和以网孔电流作为独立变量，列写b-n+1个网孔回路的KVL方程，先求出网孔电流，然后再进一步求取其他电路变量，这种方法称为网孔电流法。网孔电压方程的普通方式为：主网孔电流自电阻 相邻网孔电流互电阻= 主网孔电压源电压的代数和 ：当相邻网孔电流参考方向与主网孔电流参考方向在流经公共电阻时一致，为正，反之为负。代数：当电压源电位升方向与主网孔电流参考方向一致时为正，反之为负。 Multism举例作业2.152.16非线性电阻电路的分析非线性电阻电路的分析线性电阻的描画线性电阻的

12、描画 电阻两端的电压与经过的电流成正电阻两端的电压与经过的电流成正比；比； 或电阻值不随电压或电阻值不随电压/电流的变化电流的变化而变化。而变化。UIRIU( (常数常数) )非线性电阻的描画非线性电阻的描画非线性电阻：非线性电阻的阻值不是一个常数，电阻非线性电阻：非线性电阻的阻值不是一个常数，电阻阻值随电压或电流的变化而变化。阻值随电压或电流的变化而变化。22221111 : :IURQIURQ非非线线性性特特性性UIU1U2I2I1Q1Q2RUI任务点不同电阻不一样任务点不同电阻不一样计算时必需指明任务点计算时必需指明任务点电压电流电压电流非线性电阻电路的表示非线性电阻电路的表示静态电阻静态电阻动态电阻或微变电阻动态电阻或微变电阻tgIURtgiur适用于外加固定电压的情况适用于外加固定电压的情况适用于分析微变电压适用于分析微变电压引起微变电流的情况引起微变电流的情况QUI Q uiiu任务点处电压与电流的比值任务点处电压与电流的比值称为静态电阻或直流电阻称为