6支路电流法和节点电压法分析与应用.pptVIP

Company Logo Company Logo Company Logo Company Logo 直流电路分析应用 支路电流法和节点电压法分析与应用 教学目标 支路电流法及其应用 1 节点电压法及其应用 2 弥尔曼定理 3 3 1 支路电流法及其应用 电路的分析方法 支路电流法 等效变换 简单电路 各种电路 可在不改变电路结构的情况下建立电路变量的方程，来解决各种电路问题 会改变电路结构，且不便于一般性探讨 电路基本分析方法 叠加原理 节点电压法 戴维南定理 1 支路电流法及其应用 提问 KCL和KVL及其推广应用内容？ 支路、节点、回路、网孔含义 1 支路电流法及其应用 在分析计算复杂电路的各种方法中，支路电流法是最基本的。 支路电流法的理论依托是基尔霍夫定律。 支路电流法的出发点是以电路中各支路的电流 I 为未知变量，然后根据基尔霍夫定律列方程组并求解计算。 支路电流法 1 支路电流法及其应用 设各支路电流分别为I1、I2、I3，参考方向如图示。 （1）根据KCL列节点电流方程 节点1 ： 节点0： 整理后可知，以上两式是同一个方程。这说明，含有两个节点的电路只有一个独立节点，只能列出（2-1=1）个独立方程。 1 支路电流法及其应用 （2）根据KVL列电压方程 第三式可由第一式和第二式相加而得，所以不是独立方程。 通常选择网孔电压方程作为独立回路方程。 若电路的支路数为b，节点数为n，网孔数为m，应用支路电流法列方程时，只要根据KCL列出(n-1)个节点电流方程，根据KVL列出m个网孔电压方程，总可以得到b个独立方程。把它们联立求解，即可求得各支路电流。 1 支路电流法及其应用 （3）支路电流法解题步骤 确定电路的支路数b、节点数n和独立回路数m； 标出各支路电流的参考方向； 利用KCL对n个节点列出(n-1)个电流方程； 标出独立回路的绕行方向，利用KVL对列出b-(n-1)个独立回路电压方程； 联立方程求解，得到各支路电流； 代入原方程组，检验计算结果。 1 支路电流法及其应用 电路如图所示，用支路电流法计算各支路电流。 解：（1） 选定各支路电流如图所示 （2） 根据KCL列出独立节点电流方程： （3）按顺时针绕行方向，根据KVL列网孔电压方程 联立求解以上方程得： 例 1 支路电流法及其应用 例 已知 用支路电流法求图中各个电源的功率。 对节点1列KCL方程： 对网孔列KVL方程： 解方程组得： 电压源 的功率 电压源 的功率 电流源 的功率 解： 本例中实际只有两个节点，根据KCL列方程： 根据KVL列方程： 1 支路电流法及其应用 课堂练习 如图，已知 试用支路电流法求各支路电流。 解： 联立求得： 2 节点电压法及其应用 节点电压法 任意选定电路中某一节点作为参考节点，其他节点与此参考节点之间的电压称为节点电压。 节点电压的参考极性均以参考节点为负。 以(n-1)个节点电压为未知量，运用KCL定律列出(n-1)个电流方程，联立解出节点电压，进而求得其他未知电压和电流的分析方法称为节点电压法 2 节点电压法及其应用 节点电压法 节点1 节点2 电路中有3个节点，以节点0为参考节点，节点1、2的节点电压分别记为U10、U20，各支路电流参考方向如图，应用KCL定律，写出电流方程： 2 节点电压法及其应用 利用欧姆定律和KVL求出各支路电流： 2 节点电压法及其应用 将上面求得的支路电流代入KCL方程，整理后得： 令 2 节点电压法及其应用 节点1的自电导 节点2的自电导 分别为直接和节点1、2相连的全部支路电导之和，简称自导 同时和节点1、2相连的所有支路电导之和，简称互导 电流源流进节点的电流的代数和 电流流入该节点时，取正值，否则取负值 节点1、2之间的互电导 各节点的自导总是正的 互导总是负的 上面整理后的公式可以写成一般形式： 适用不超过3个节点的电路 2 节点电压法及其应用 节点电压法解题步骤 指定参考节点，一般选电路的接地点或汇集支路多的节点； 其他各点和该点之间的电压就是节点电压，节点电压均以参考节点为负极； 列出节点电压方程，注意自导总是正的，互导总是负的，并要注意各节点电流的正负号； 求解方程得到节点电压，如果要求其他量，可利用求出的节点电压求解 2