電阻電路的一般分析復(fù)習(xí)講PPT課件

1、一般情況，對(duì)于具有一般情況，對(duì)于具有 l=b- -(n- -1) 個(gè)回路的電路，有個(gè)回路的電路，有其中：其中：+ : 流過(guò)互阻兩個(gè)回路電流方向相同0 :兩個(gè)回路無(wú)關(guān)或之間僅有獨(dú)立源或受控源兩個(gè)回路無(wú)關(guān)或之間僅有獨(dú)立源或受控源Rjk:互電阻互電阻特例：不含受控源特例：不含受控源的線性網(wǎng)絡(luò)的線性網(wǎng)絡(luò) Rjk=Rkj , 系數(shù)矩陣為系數(shù)矩陣為對(duì)稱陣對(duì)稱陣。含受控源時(shí)，受控源作為電源列右邊時(shí)，也具有對(duì)稱性。含受控源時(shí)，受控源作為電源列右邊時(shí)，也具有對(duì)稱性。R11il1+R12il1+ +R1l ill=uSl1 .R21il1+R22il1+ +R2l ill=uSl2Rl1il1+Rl2il1+ +

2、Rll ill=uSll- - : 流過(guò)互阻兩個(gè)回路電流方向相反回路電流方程的一般形式KVL：沿回路電流：沿回路電流方向，方向，各元件上的各元件上的電壓降代數(shù)和電壓降代數(shù)和=回回路的路的電壓源的電壓電壓源的電壓升的代數(shù)和。升的代數(shù)和。第1頁(yè)/共26頁(yè)(1) 選定選定l=b- -(n- -1)個(gè)獨(dú)立回路，標(biāo)明個(gè)獨(dú)立回路，標(biāo)明回路電流及參考方向回路電流及參考方向(2) 對(duì)對(duì)l個(gè)獨(dú)立回路，以個(gè)獨(dú)立回路，以回路電流為變量回路電流為變量，列寫其，列寫其KVL方程方程(3) 求解上述方程，得到求解上述方程，得到l個(gè)回路電流；個(gè)回路電流；(5) 由歐姆定律求元件的電壓和其它分析。由歐姆定律求元件的電壓和其它

3、分析。(4) 求各支路電流求各支路電流(用回路電流表示用回路電流表示)；回路電流法的一般步驟：注意：注意：1.1.列方程前把有伴電流源模型等效為有伴電壓源模型列方程前把有伴電流源模型等效為有伴電壓源模型2.2.不能忽略理想電流源兩端的電壓不能忽略理想電流源兩端的電壓3.3.把與理想電壓源并聯(lián)的支路開路把與理想電壓源并聯(lián)的支路開路4.4.受控源按獨(dú)立電源處理受控源按獨(dú)立電源處理第2頁(yè)/共26頁(yè)（1 1）將）將VCVSVCVS看作獨(dú)立電壓源建立方程；看作獨(dú)立電壓源建立方程；（2 2） 找出控制量和回路電流的關(guān)系。找出控制量和回路電流的關(guān)系。4Ia- -3Ib=2 （1）- -3Ia+6Ib- -I

4、c=- -3U2 （2）- -Ib+3Ic=3U2 （3）U2=3(Ib- -Ia) （4）例例6 用回路法求含有用回路法求含有受控電壓源電路受控電壓源電路的各支路電流。的各支路電流。IaIbIc解：解：+_2V 3 U2+3U21 2 1 2 I1I2I3I4I5解題解題 步驟：步驟：回路回路電流電流方程方程第3頁(yè)/共26頁(yè)4Ia- -3Ib=2- -12Ia+15Ib- -Ic=09Ia- -10Ib+3Ic=0Ia=1.19AIb=0.92AIc=- -0.51A各支路電流為：各支路電流為：I1= Ia=1.19A解得解得由于含受控源，方程的由于含受控源，方程的系數(shù)矩陣一般不對(duì)稱系數(shù)矩陣

5、一般不對(duì)稱。將（將（4）代入方程組）代入方程組I2= Ia- - Ib=0.27AI3= Ib=0.92AI4= Ib- - Ic=1.43AI5= Ic=0.52AIaIbIc+_2V 3 U2+3U21 2 1 2 I1I2I3I4I5第4頁(yè)/共26頁(yè)例例7 列寫含有列寫含有無(wú)伴電流源支路的電路無(wú)伴電流源支路的電路的回路電流方程。的回路電流方程。解法解法1： 引入引入電流源電壓電流源電壓為變量，增加網(wǎng)孔電流和為變量，增加網(wǎng)孔電流和 電流源電流的關(guān)系方程。網(wǎng)孔電流為變量。電流源電流的關(guān)系方程。網(wǎng)孔電流為變量。(R1+R2)I1- -R2I2=US1+US2+Ui- -R2I1+(R2+R4+

6、R5)I2- -R4I3=- -US2- -R4I2+(R3+R4)I3=- -UiIS=I1- -I3I1I2I3_+Ui_+_US1US2R1R2R5R3R4IS+第5頁(yè)/共26頁(yè)解法解法2：選?。哼x取獨(dú)立回路獨(dú)立回路時(shí)時(shí)，使使無(wú)伴無(wú)伴電流源支路僅僅屬于一個(gè)電流源支路僅僅屬于一個(gè)獨(dú)立回路獨(dú)立回路, 該回路電流即該回路電流即 IS 。回路電流為變量。回路電流為變量。I1=IS- -R2I1+(R2+R4+R5)I2+R5I3=- -US2R1I1+R5I2+(R1+R3+R5)I3=US1I1I2I3_+_US1US2R1R2R5R3R4IS+第6頁(yè)/共26頁(yè)解法解法3：列：列KVL方程時(shí)以

7、網(wǎng)孔電流為變量，先用方程時(shí)以網(wǎng)孔電流為變量，先用網(wǎng)孔電流網(wǎng)孔電流表表示出示出無(wú)伴電流源的電流無(wú)伴電流源的電流得一方程得一方程, 列其它方程時(shí)選擇的回路列其它方程時(shí)選擇的回路避開無(wú)伴電流源支路?？煞Q為避開無(wú)伴電流源支路。可稱為supermesh 法，網(wǎng)孔電流為變法，網(wǎng)孔電流為變量。量。I1-I3=IS- -R2I1+(R2+R4+R5)I2-R4I3=- -US2(R1+R2)I1-R2I2+(R3+R4)I3=US1+ US2_+_US1US2R1R2R5R3R4IS+I1I2I3第7頁(yè)/共26頁(yè)例8 回路電流法題控制量用回路電流表示第8頁(yè)/共26頁(yè)網(wǎng)孔電流方程的一般形式一般情況，對(duì)于具有一般

8、情況，對(duì)于具有 m=b- -(n- -1) 個(gè)網(wǎng)孔的電路，有個(gè)網(wǎng)孔的電路，有其中：其中：+ : 流過(guò)互阻兩個(gè)網(wǎng)孔電流方向相同0 :兩個(gè)回路無(wú)關(guān)或之間僅有獨(dú)立源或受控源兩個(gè)回路無(wú)關(guān)或之間僅有獨(dú)立源或受控源Rjk:互電阻互電阻若網(wǎng)孔電流方向均相同，自阻均為正；互阻均為負(fù)若網(wǎng)孔電流方向均相同，自阻均為正；互阻均為負(fù)；j=k為自阻為自阻uSii為網(wǎng)孔電壓源電壓的代數(shù)和，與網(wǎng)孔電流繞向一致為負(fù)，為網(wǎng)孔電壓源電壓的代數(shù)和，與網(wǎng)孔電流繞向一致為負(fù)，否則為正。否則為正。R11im1+R12im2+ +R1l imm = uS11 .R21im1+R22im2+ +R2l imm = uS22Rm1im1+Rm

9、2im2+ +Rmm imm=uSmm- - : 流過(guò)互阻兩個(gè)網(wǎng)孔電流方向相反KVL：沿網(wǎng)孔電流：沿網(wǎng)孔電流方向，方向，各元件上的各元件上的電壓降代數(shù)和電壓降代數(shù)和=網(wǎng)網(wǎng)孔的孔的電壓源的電壓電壓源的電壓升的代數(shù)和。升的代數(shù)和。第9頁(yè)/共26頁(yè)網(wǎng)孔電流法的一般步驟(1) 選定選定m=b- -(n- -1)個(gè)個(gè)網(wǎng)孔網(wǎng)孔，標(biāo)明，標(biāo)明網(wǎng)孔電流及參考方向網(wǎng)孔電流及參考方向(2) 對(duì)對(duì)m個(gè)個(gè)網(wǎng)孔網(wǎng)孔，以，以網(wǎng)孔網(wǎng)孔電流為變量電流為變量，列寫其，列寫其KVL方程方程(3) 求解上述方程，得到求解上述方程，得到m個(gè)個(gè)網(wǎng)孔網(wǎng)孔電流；電流；(5) 由歐姆定律求元件的電壓和其它分析。由歐姆定律求元件的電壓和其它分析

10、。(4) 求各支路電流，電壓和功率求各支路電流，電壓和功率(用用網(wǎng)孔網(wǎng)孔電流表示電流表示)；注意：注意：1.1.列方程前把有伴電流源模型等效為有伴電壓源模型列方程前把有伴電流源模型等效為有伴電壓源模型2.2.不能忽略理想電流源兩端的電壓不能忽略理想電流源兩端的電壓3.3.把與理想電壓源并聯(lián)的支路開路把與理想電壓源并聯(lián)的支路開路4.4.受控源按獨(dú)立電源處理，用網(wǎng)孔電流表示其控制量受控源按獨(dú)立電源處理，用網(wǎng)孔電流表示其控制量第10頁(yè)/共26頁(yè)例 網(wǎng)孔電流法題第11頁(yè)/共26頁(yè)第12頁(yè)/共26頁(yè)第13頁(yè)/共26頁(yè)節(jié)點(diǎn)電壓法方程的一般形式節(jié)點(diǎn)電壓法方程的一般形式一般情況：一般情況： （設(shè)電路具有（設(shè)電

11、路具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)）個(gè)節(jié)點(diǎn)）G11un1+G12un2+G1,n- -1un,n- -1=iSn1G21un1+G22un2+G2,n-1un,n-1=iSn2 Gn- -1,1un1+Gn- -1,2un2+Gn-1,nun,n- -1=iSn,n- -1其中其中Gii 自電導(dǎo)，自電導(dǎo)，等于接在等于接在節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)i i上所有支路的電導(dǎo)之上所有支路的電導(dǎo)之和和( (包括電壓源與電阻串聯(lián)支路包括電壓源與電阻串聯(lián)支路) )?？倿榭倿檎?。 iSni 流入節(jié)點(diǎn)流入節(jié)點(diǎn)i i的所有電流源電流的代數(shù)和的所有電流源電流的代數(shù)和( (包括由包括由電電壓源與電阻串聯(lián)支路等效的電流源壓源與電阻串聯(lián)支路等效的電流源)

12、)。Gij = = Gji互電導(dǎo)，互電導(dǎo)，等于接在等于接在節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)i i與與節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)j j之間的所支之間的所支路的電導(dǎo)之和，總為路的電導(dǎo)之和，總為負(fù)負(fù)號(hào)。（號(hào)。（無(wú)受控源無(wú)受控源）KCL：通過(guò)各元件流出節(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和=各電源流入節(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和第14頁(yè)/共26頁(yè)節(jié)點(diǎn)電壓法的一般步驟節(jié)點(diǎn)電壓法的一般步驟(1) 選定選定參考節(jié)點(diǎn)參考節(jié)點(diǎn)，標(biāo)定，標(biāo)定n- -1個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)；個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)；(2) 對(duì)對(duì)n- -1個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)，以個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)，以節(jié)點(diǎn)電壓節(jié)點(diǎn)電壓為未知量，為未知量，列寫其節(jié)點(diǎn)電壓列寫其節(jié)點(diǎn)電壓方程；方程；(3) 求解上述方程，得到求解上述方程，得到n- -1個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓；個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓；(5) 其它分

13、析。其它分析。(4) 求各支路電壓、電流和功率；求各支路電壓、電流和功率；注意：列節(jié)點(diǎn)電壓方程時(shí)，不能忽略理想電壓源的電流注意：列節(jié)點(diǎn)電壓方程時(shí)，不能忽略理想電壓源的電流第15頁(yè)/共26頁(yè)(1) 先先把受控源當(dāng)作把受控源當(dāng)作獨(dú)立源獨(dú)立源處理列方程；處理列方程；(2) 用用結(jié)點(diǎn)電壓結(jié)點(diǎn)電壓表表示示控制量控制量；例例9 列寫下圖含列寫下圖含VCCS電路電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。的結(jié)點(diǎn)電壓方程。 S1241142111111iu)RR(u)RRR(nn 1m26341141211111sRnniugu)RRRR(u)RR( 解：解：iS1R1R3R2gmuR2+ uR2_R5R4R6解題步驟：選取合適的結(jié)

14、點(diǎn)可簡(jiǎn)化計(jì)算選取合適的結(jié)點(diǎn)可簡(jiǎn)化計(jì)算21Rnuu注意：注意：列結(jié)點(diǎn)電壓方程時(shí)，列結(jié)點(diǎn)電壓方程時(shí)，與電流源串聯(lián)的電阻為零與電流源串聯(lián)的電阻為零第16頁(yè)/共26頁(yè)例例10 試列寫下圖含試列寫下圖含無(wú)伴電壓源無(wú)伴電壓源電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程。電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程。解法解法1:以以電壓源電流電壓源電流為附加變量列為附加變量列入入KCL方程，同時(shí)增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)電方程，同時(shí)增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓與電壓源間的關(guān)系式。壓與電壓源間的關(guān)系式。解法解法2： 選擇選擇合適的參考點(diǎn)合適的參考點(diǎn)(G1+G2)U1- -G1U2+I =0- -G1U1+(G1 +G3 + G4)U2- -G4U3 =0- -G4U2+(G4+G5)U

15、3- -I =0U1- -U3 = USU1= US- -G1U1+(G1+G3+G4)U2- - G3U3 =0- -G2U1- -G3U2+(G2+G3+G5)U3=0G3G1G4G5G2+_UsIG3G1G4G5G2+_Us第17頁(yè)/共26頁(yè)解法解法3：supernode法法G3G1G4G5G2+_UsSupernode- -G1U1+(G1 +G3 + G4)U2- -G4U3 =0- -G4U2+(G4+G5)U3- -I =0U1- -U3 = US(G1+G2)U1- -G1U2+I =0可看作兩個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)，可看作兩個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)，但對(duì)但對(duì)Supernode列方程列方程時(shí)，不能認(rèn)為時(shí)，不能認(rèn)為U1= =U3 ，必須必須各自自阻乘各自各自自阻乘各自結(jié)點(diǎn)電壓后相加結(jié)點(diǎn)電壓后相加。- -G1U1+(G1 +G3 + G4)U2- -G4U3 =0U1- -U3 = US(G1+G2)U1 +(G4+G5)U3 - -G1U2 - -G4U2 =0對(duì)對(duì)Supernode列列K