电路分析基础 第2章电路的基本分析方法 2.1支路 2.5戴维南 电流法 定理 2.2回路 流法 2 定理 2.3结点 电压法 自录
2.5 戴维南 定理 2.2 回路 电流法 2.1 支路 电流法 2.3 结点 电压法 2.4 叠加 定理 第2章 电路的基本分析方法
电路分析基础 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 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 及其求解步驟。初步学会应用维南定理分析电 路的方法。 返节目录
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。 本章的学习目的和要求
电路分析基础 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 为电路。 返节目录
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 。 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。 定义 适用范围
电路分析基础 支路电流法求解电路的步驟 ●确定已知电路的支路数Ⅲ.并在电路囹上标示出各 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KⅥL列写m-n+1个独立电压方程式。 ●联立求解方程式组,求出m个支路电瀛。 返节目录
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 方程式。 应用KVL列写m-n+1个 方程式。 联立求解方程式组，求出m个支路
电路分析基础 支路电流法应用举例 ●举例 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=3 1 选取结点①列写KCL方程式 Ri=7Q2 R:=191+12-l5=0① ①0vDx=6V 选取两个网孔列写KⅥL方程 对网孔I:71+72=70② 对网孔Ⅱ:112+73=6③ 由方程式②可得:I1=10-l3 ④ 由方程式③可得:I2=(6-713)÷11 返节目录
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。 ＋ ＋ － － R1=7Ω R2=11Ω R3=7Ω US1=70V US2=6V 图示电路n=2，m=3 1 2 3 选取结点①列写KCL方程式 I1+I2－I3=0 ① 选取两个网孔列写KVL方程 对网孔Ⅰ：7I1+7I3=70 ② Ⅰ Ⅱ 对网孔Ⅱ：11I2+7I3=6 ③ 支路电流法应用举例 举例一 由方程式②可得：I1=10－I3 ④ 由方程式③可得：I2=(6－7I3) ÷ 11 ⑤
电路分析基础 支路电流法应用举例 ④①代入①可得:10-15+(6-713)÷11]-13=0 解得:3=4A代入④⑤可得:1=6A,l2=-2A 1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:Pp1=62×7=252W R2上吸收的功率为:PR2=(-2)2×11=44W R3上吸收的功率为:PR3=42×7=112W Us1上吸收的功率为:Ps=-(6×70)=-420W发出功率 Us2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 电路中吸收的功率于发出的功率,计算结录正确 返节目录
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=－2A R1上吸收的功率为：PR1=62×7=252W I2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 R2上吸收的功率为：PR2=(－2) 2×11=44W R3上吸收的功率为：PR3=4 2×7=112W US1上吸收的功率为：PS1=－(6×70)=－420W US2上吸收的功率为：PS2=－(－2)×6=12W 元件上吸收的总功率：P=252+44+112+12=420W 支路电流法应用举例
电路分析基础 親、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。 R 需列KCL方程:4-1=3个 R 需列KⅥL方程:6-4+1=3个 ①然越在练习本上列出各方程式 返节目录
＋ ＋ － － R1 R2 R6 US1 US2 ＋ U R3 S3 － R4 R5 4个结点、 3个网孔、 7个回路、 6条支路。 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 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
电路分析基础 第2节回路电流法 ●定义 以假想的回路电流为未知量,根据KⅥL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。 返节目录
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。 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。 定义 适用范围
电路分析基础 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KⅥL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,求岀各支路电流。 返节目录
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； 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。 联立求解方程式组，求出各假想回路电流
电路分析基础 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 囗7g 11g 只需对两个网孔列写KⅥL方程 30V D6V对网孔1:14+7n=70① 对网孔:18/n+7=6② 由方程式①可得:I1=10-21③代入②得:l1=6A 将l=6A代入③得:I=-2A根据支路电流与回路电流的关系 可得:l1=l6A12=Im=-2A13=1+1m=6+(-2)=4A 返节目录
回路电流法应用举例 用回路电流法求解下图例一电路中各支路电流。 标出回路电流的参考绕行方向 ＋ ＋ － － 7Ω 11Ω 7Ω 70V 6V 1 2 3 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 IⅠ 对网孔Ⅱ：18IⅡ+7IІ=6 ② 举例二 由方程式①可得：IⅡ=10－2II ③ 将II=6A代入③得：IⅡ=－2A IⅡ 代入②得：II =6A 根据支路电流与回路电流的关系 可得：I1=II=6A I2=IⅡ=－2A I3=II+IⅡ=6+(-2)=4A