《电工技术基础》中文课件 项目1直流电路的测试分析任务5

双电源供电电路综合应用分析电工技术基础项目1任务5任务导入学习目标知识链接练习思考工作任务直流电路的测试分析1任务导入

支路电流法为电路中各支路电流及各元件两端电压求解提供一个很好的方法，可是有的电路中支路数目较多但是网孔数量较少，需要使用网孔电流法减少方程数目求解电路参数，有的电路虽然支路数较多但是节点数较少，需要使用节点电压法减少方程数目求解电路参数，网孔电流法和节点电压法究竟是如何减少方程数量对电路中电流和电压进行求解的呢？有的电路中含有多个电源，可不可以把每个电源对一个负载的作用效果进行叠加呢？返回学习目标1掌握网孔电流法。23掌握节点电压法。掌握叠加定理。返回4能够灵活运用电路原理分析复杂电路。工作任务返回左图为双电源供电电路，US1=15V、US2=12V、R1=100Ω、R2=200Ω，电流I1=0.03A、I2=0.06A、I3=0.03A前面任务已经测过及计算过，是否存在两个参考方向如左图所示网孔电流Ia和Ib，满足Ia=-I1、Ib=I3、Ib-Ia=I2；以D点为零电位点，是否存在一个电位值VB=US2=I2R2=US1-I1；把US1使用导线代替保留其他部分电路不变测流过负载R2电流I2'，把US2使用导线代替保留其他部分电路不变测流过负载R2电流I2''，计算流过负载R2电流I2等不等于I2'+I2''。工作任务返回15V和12V电源共同作用下电流工作任务返回12V电源作用下电流工作任务返回15V电源作用下电流返回网孔电流法适用于支路多，网孔少电路，达到减少方程数量方便求解电路参数目的。工作任务【总结与提升】节点电压法适用于支路多，节点少电路，达到减少方程数量方便求解电路参数目的。叠加定理是线性电路中一条十分重要的定理，不仅可以用于计算电路中电流、电压，更重要的是建立了电路中输入和输出的内在关系。知识链接1.5网孔电流法、节点电压法及叠加定理网孔电流法适用于支路多，网孔少电路。1.5.1网孔电流法返回网孔电流法精髓在于把支路电流理解为相对于网孔电流的干路电流，跟支路有关网孔电流汇集成支路电流。利用流过各元件叠加网孔电流计算各元件电压，假设网孔方向为电压降低方向，针对各网孔建立以网孔电流为未知数的KVL方程组。【例题】对右图利用网孔电流法计算各支路电流。1.5.1网孔电流法返回解：假设网孔电流方向和网孔方向一致，对网孔1可列KVL方程为：

，带入数据可得：

。假设网孔电流方向和网孔方向一致，对网孔2可列KVL方程为：

，带入数据可得：解方程组可得：Ia=-0.03A，Ib=0.03A。由图1-5-1中电流参考方向可知：I1=-Ia、I3=Ib、I2=Ib-Ia，带入数据可得：I1=0.03A、I3=0.03A、I2=Ib-Ia=0.06A。1.5.2节点电压法返回节点电压法的精髓在于选取合适零电位参考点，一般选取含电源支路负极节点处作为零电位点，这样以各非参考节点电位为未知数，可以根据两点之间电压等于两点电位之差概念快速求出各支路电流，然后建立以非参考节点为未知数的KCL方程组。需要注意的是如果两个节点间只含有电压源，则可以减少一个非参考节点电位变量，这两个节点中任意一个节点可以用另一个节点电位和电压源代数和来表示。1.5.2节点电压法返回【例题】对右图利用节点电压法计算各支路电流。电路中两个节点电位全为已知量不需要再建立节点电压方程组，可以快速求出三个支路电流：对B节点根据基尔霍夫电流定律可直接求出：

解：通过分析发现，D点为含电源支路负极交汇点，以D点为整个电路的零电位点将使电路计算变得简单，若VD=0V，则VB=12V。1.5.3叠加定理返回1．叠加定理概念在线性电路中，如果电路中存在多个电源共同作用，则任何一条支路的电压或电流等于每个电源单独作用，在该支路上所产生的电压或电流的代数和。电路中的电源依次使用，每次电路中只留有一个电源，其余独立电源应置零，即电压源短路，电流源断路。同时应保留所有电阻，电阻所在的位置也不变。1.5.3叠加定理返回2．叠加定理应用注意事项（1）叠加定理只适用于线性电路。（2）线性电路的电流或电压均可用叠加定理计算，由于功率为电压或电流的平方，是二次函数，故功率P不能用叠加定理计算。1.5.3叠加定理返回【例题1-5-6】用叠加定理求下图中电流I1和I2解：（1）原电路图可以用（b）（c）的叠加来表示；（2）对于b图：

对于c图：（3）

(4)

叠加定理只能用于计算线性电路电压和电流（

）练习思考判断：(1