支路电流法、分压分流公式.ppt
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1、课前提问:课前提问:1、当电流源短路时,该电流源内部、当电流源短路时,该电流源内部()。(a)有电流,有功率损耗;有电流,有功率损耗;(b)无电流,无功率损耗;无电流,无功率损耗;(c)有电流,无功率损耗。有电流,无功率损耗。(a)有电流,有功率损耗;有电流,有功率损耗;(b)无电流,无功率损耗;无电流,无功率损耗;2、当电压源开路时,该电压源内部、当电压源开路时,该电压源内部()。(c)有电流,无功率损耗。有电流,无功率损耗。答案:答案:1、(、(c););1、(、(b)。)。+-第第1章章 电路的基本概念和分析方法电路的基本概念和分析方法1-1 电路和电路模型电路和电路模型1-2 电路的基
2、本物理量电路的基本物理量1-3 基尔霍夫定律基尔霍夫定律1-4 电阻元件电阻元件1-5 独立电压源和独立电流源独立电压源和独立电流源1-6 两类约束和电路方程两类约束和电路方程1-7 支路电流法和支路电压法支路电流法和支路电压法1-8 电路设计、电路实验和计算机分析电路实例电路设计、电路实验和计算机分析电路实例重点:重点:1、电压、电流的参考、电压、电流的参考 方向方向2、电功率、能量、电功率、能量3、电阻、独立电源元件特性、电阻、独立电源元件特性4、基尔霍夫定律、基尔霍夫定律5、支路电流法、支路电流法第第2章章 用网络等效简化电路分析用网络等效简化电路分析2-1 电阻分阻分压电路和分流路和分
3、流电路路2-2 电阻阻单口网口网络2-3 电阻的星形阻的星形联结与三角形与三角形联结2-4 简单非非线性性电阻阻电路分析路分析2-5 电路路设计、电路路应用和用和电路路实验实例例重点:重点:1、电路等效的概念;、电路等效的概念;2、电阻的串、并联、电阻的串、并联2、电阻的、电阻的Y等效变换;等效变换;3、电压源和电流源的等效变换。、电压源和电流源的等效变换。设电路含有设电路含有n个节点,个节点,b条支路,则条支路,则 独立独立KCLKCL方程:(方程:(n-1n-1)个)个 独立独立KVLKVL方程:方程:b-(n-1)b-(n-1)个(平面电路的网孔数个(平面电路的网孔数)支路支路VAR:b
4、 VAR:b 个个 方程总数:方程总数:2b个个 这这2b方程是最原始的电路方程,是分析电路的基本依据。求解方程是最原始的电路方程,是分析电路的基本依据。求解2b方程可以得到电路的全部支路电压和支路电流。方程可以得到电路的全部支路电压和支路电流。17 支路电流法和支路电压法支路电流法和支路电压法 一、一、2b法:法:以支路电流、电压为待求量,以两种约束为依据,列写电路方程,以支路电流、电压为待求量,以两种约束为依据,列写电路方程,求解电路的分析方法。求解电路的分析方法。支路法:支路法:2b法、支路电流法、支路电压法法、支路电流法、支路电压法 例:例:1、应用、应用KCL:独立结点为(:独立结点
5、为(n-1)=3结点结点结点结点结点结点2、应用、应用KVL:选独立回路:选独立回路回路回路回路回路3、各支路方程、各支路方程 若已知若已知 R1=R3=1,R2=2,uS1=5V,uS2=10V。联立求解联立求解10个方程,得到各支路电压和电流为:个方程,得到各支路电压和电流为:1125V10V 二、二、支路电流法支路电流法支路电流法:支路电流法:支路电流法:支路电流法:以支路电流为未知量、应用基尔霍夫以支路电流为未知量、应用基尔霍夫以支路电流为未知量、应用基尔霍夫以支路电流为未知量、应用基尔霍夫 定律(定律(定律(定律(KCLKCL、KVLKVL)列方程组求解。)列方程组求解。)列方程组求
6、解。)列方程组求解。对上图电路对上图电路对上图电路对上图电路支路数:支路数:支路数:支路数:b b=3 =3 结点数:结点数:结点数:结点数:n n=2=21 1 1 12 2 2 2b ba a+-E E2 2R R2 2+-R R3 3R R1 1E E1 1I I1 1I I3 3I I2 23 3 3 3回路数回路数回路数回路数=3 =3 单孔回路(网孔)单孔回路(网孔)单孔回路(网孔)单孔回路(网孔)=2=2若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程1.1.在图中标出
7、各支路电流的参考方向,对选定的回路在图中标出各支路电流的参考方向,对选定的回路在图中标出各支路电流的参考方向,对选定的回路在图中标出各支路电流的参考方向,对选定的回路 标出回路循行方向。标出回路循行方向。标出回路循行方向。标出回路循行方向。2.2.应用应用应用应用 KCL KCL 对结点对结点对结点对结点列出列出列出列出 (n n1)1)个独立的结点电流个独立的结点电流个独立的结点电流个独立的结点电流 方程。方程。方程。方程。3.3.应用应用应用应用 KVL KVL 对回路对回路对回路对回路列出列出列出列出 b b(n n1)1)个个个个独立的回路独立的回路独立的回路独立的回路 电压方程电压方
8、程电压方程电压方程(通常可取通常可取通常可取通常可取网孔网孔网孔网孔列出列出列出列出)。4.4.联立求解联立求解联立求解联立求解 b b 个方程,求出各支路电流。个方程,求出各支路电流。个方程,求出各支路电流。个方程,求出各支路电流。b ba a+-E E2 2R R2 2+-R R3 3R R1 1E E1 1I I1 1I I3 3I I2 2对结点对结点对结点对结点 a a:例例例例1 1 :1 1 1 12 2 2 2-I-I1 1-I I2 2+I I3 3=0=0对网孔对网孔对网孔对网孔1 1:对网孔对网孔对网孔对网孔2 2:I I1 1 R R1 1+I I3 3 R R3 3=
9、E E1 1-I-I2 2 R R2 2-I I3 3 R R3 3=-=-E E2 2支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤:(1)(1)应用应用应用应用KCLKCL列列列列(n n-1)-1)个结点电流方个结点电流方个结点电流方个结点电流方程程程程 因支路数因支路数因支路数因支路数 b b=6=6,所以要列,所以要列,所以要列,所以要列6 6个方程。个方程。个方程。个方程。(2)(2)应用应用应用应用KVLKVL选网孔列回路电压方程选网孔列回路电压方程选网孔列回路电压方程选网孔列回路电压方程(3)(3)联立解出联立解出联立解出联立解出 I IG G
10、 例例例例2 2:a ad db bc cE E+GGR R3 3R R4 4R R1 1R R2 2I I2 2I I4 4I IGGI I1 1I I3 3I I对结点对结点对结点对结点 a a:-I I1 1+I I2 2+I IG G=0=0对网孔对网孔对网孔对网孔abdaabda:I IG G R RG G I I3 3 R R3 3+I I1 1 R R1 1=0 0对结点对结点对结点对结点 b b:-I I3 3+I I4 4-I IG G=0=0对结点对结点对结点对结点 c c:-I I2 2-I I4 4+I I =0=0对网孔对网孔对网孔对网孔acbaacba:I I2 2
11、 R R2 2 I I4 4 R R4 4 I IG G R RG G=0 0对网孔对网孔对网孔对网孔bcdbbcdb:I I4 4 R R4 4+I I3 3 R R3 3=E E 试求检流计中的电流试求检流计中的电流试求检流计中的电流试求检流计中的电流I IGG。R RGG例例3:结点结点a:I1I2+I3=0(1)n1=1个个KCL方程:方程:列写支路电流方程列写支路电流方程(电路中含有理想电流源)。电路中含有理想电流源)。解法解法1:11I2+7I3=U增补方程增补方程:I2=6A设电流设电流源电压源电压+U_ _a70V7b+711216AI3I1I21解法解法2:由于由于I2已知,
12、故只列写两个方程已知,故只列写两个方程 结点结点a:I1+I3=6避开电流源支路取回路:避开电流源支路取回路:7I17I3=70a70V7b+7116AI3I1I2注意:注意:本例说明对含有理想电流源的电路,列写支路电流方程有本例说明对含有理想电流源的电路,列写支路电流方程有两种两种方法方法,一是一是设电流源两端电压,把电流源看作电压源来列写方程,设电流源两端电压,把电流源看作电压源来列写方程,然后增补一个方程,即令电流源所在支路电流等于电流源的电流即然后增补一个方程,即令电流源所在支路电流等于电流源的电流即可。可。另一种方法另一种方法是避开电流源所在支路列方程,把电流源所在支路是避开电流源所
13、在支路列方程,把电流源所在支路的电流作为已知。的电流作为已知。课堂练习题课堂练习题1:用支路电流法求图示电路中各支路电流。用支路电流法求图示电路中各支路电流。解:解:1、应用、应用KCL结点结点2、应用、应用KVL左网孔左网孔右网孔右网孔i1=3A,i2=-2A和和i3=1A。3、联立求解方程组得、联立求解方程组得 三、支路电压法三、支路电压法 支路电压法:支路电压法:以支路电压为待求量,以以支路电压为待求量,以KCL、KVL、VAR为依据,列方程求解电路分析方法。为依据,列方程求解电路分析方法。一般分析方法:一般分析方法:1、以、以KCL为依据列出(为依据列出(n-1)独立节点电流方程;)独
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- 支路 电流 分流 公式
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