電路的基本分析方法ppt課件

1、第二章 電路的根本分析方法 支路電路法 結(jié)點電壓法 網(wǎng)孔分析法 以各支路電流為未知量，運用以各支路電流為未知量，運用KCL和和KVL列出列出獨立電流、電壓方程聯(lián)立求解各支路電流。獨立電流、電壓方程聯(lián)立求解各支路電流。解題思緒：根據(jù)基氏定律，列節(jié)點電流解題思緒：根據(jù)基氏定律，列節(jié)點電流 和回路電壓方程，然后聯(lián)立求解。和回路電壓方程，然后聯(lián)立求解。2-1支路電流法支路電流法 (復雜電路求解方法復雜電路求解方法)解題步驟：解題步驟：1. 對每一支路假設(shè)一未對每一支路假設(shè)一未 知電流知電流I1-I64. 解聯(lián)立方程組解聯(lián)立方程組對每個節(jié)點有對每個節(jié)點有0I2. 列電流方程列電流方程(N-1個個)對每個

2、回路有對每個回路有UE3. 列電壓方程列電壓方程 (B-N+1 個個)節(jié)點數(shù)節(jié)點數(shù) N=4支路數(shù)支路數(shù) B=6E4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_例例1節(jié)點節(jié)點a：143III列電流方程列電流方程 (N-1個個)節(jié)點節(jié)點c：352III節(jié)點節(jié)點b：261III節(jié)點節(jié)點d：564IIIbacd取其中三個方程取其中三個方程節(jié)點數(shù)節(jié)點數(shù) N=4支路數(shù)支路數(shù) B=6E4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_列電壓方程列電壓方程 電壓、電流方程聯(lián)立求得：電壓、電流方程聯(lián)立求得：61IIbacd55443343 :RIRIRIEEadca6655220 :

3、RIRIRIbcdb6611444 :RIRIRIEabdaE4E3-+R3R6R4R5R1R2I2I5I6I1I4I3+_支路電流法小結(jié)支路電流法小結(jié)解題步驟解題步驟結(jié)論結(jié)論12對每一支路假設(shè)對每一支路假設(shè)一未知電流一未知電流1. 假設(shè)未知數(shù)時，正方向可恣意選擇。假設(shè)未知數(shù)時，正方向可恣意選擇。對每個節(jié)點有對每個節(jié)點有0I1. 未知數(shù)未知數(shù)=B，4解聯(lián)立方程組解聯(lián)立方程組對每個回路有對每個回路有UE#1#2#3根據(jù)未知數(shù)的正負決議電流的實踐方向。根據(jù)未知數(shù)的正負決議電流的實踐方向。3列電流方程：列電流方程：列電壓方程：列電壓方程：2. 原那么上，有原那么上，有B個支路就設(shè)個支路就設(shè)B個未知數(shù)

4、。個未知數(shù)。 恒流源支路除外恒流源支路除外例外？例外？假設(shè)電路有假設(shè)電路有N個節(jié)點，個節(jié)點，那么可以列出那么可以列出 ？ 個獨立方程。個獨立方程。(N-1)I1 I2I32. 獨立回路的選擇：獨立回路的選擇：已有已有(N-1)個節(jié)點方程，個節(jié)點方程， 需補足需補足 B -N -1個方程。個方程。 普通按網(wǎng)孔選擇普通按網(wǎng)孔選擇支路電流法的優(yōu)缺陷支路電流法的優(yōu)缺陷優(yōu)點：支路電流法是電路分析中最根本的優(yōu)點：支路電流法是電路分析中最根本的 方法之一。只需根據(jù)基氏定律、歐方法之一。只需根據(jù)基氏定律、歐 姆定律列方程，就能得出結(jié)果。姆定律列方程，就能得出結(jié)果。缺陷：電路中支路數(shù)多時，所需方程的個缺陷：電路

5、中支路數(shù)多時，所需方程的個 數(shù)較多，求解不方便。數(shù)較多，求解不方便。支路數(shù)支路數(shù) B=4須列須列4個方程式個方程式ab 問題的提出：在用基氏電流定律或電壓定律列問題的提出：在用基氏電流定律或電壓定律列方程時，終究可以列出多少個獨立的方程？方程時，終究可以列出多少個獨立的方程？例例aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1分析以下電路中應列幾個電流方程？幾個分析以下電路中應列幾個電流方程？幾個電壓方程？電壓方程？關(guān)于獨立方程式的討論關(guān)于獨立方程式的討論基氏電流方程：基氏電流方程：節(jié)點節(jié)點a：節(jié)點節(jié)點b：321III213III獨立方程只需獨立方程只需 1 個個基氏電壓方程：基氏電壓

6、方程：#1#2#32211213322233111RIRIEERIRIERIRIE獨立方程只需獨立方程只需 2 個個aI1I2E2+-R1R3R2+_I3#1#2#3bE1設(shè)：電路中有設(shè)：電路中有N個節(jié)點，個節(jié)點，B個支路個支路N=2、B=3bR1R2E2E1+-R3+_a小小 結(jié)結(jié)那么：獨立的節(jié)點電流方程有那么：獨立的節(jié)點電流方程有 (N -1) 個個 獨立的回路電壓方程有獨立的回路電壓方程有 (B -N+1)個個獨立電流方程：個獨立電流方程：個獨立電壓方程：個獨立電壓方程：個2-3 結(jié)點電壓法結(jié)點電壓法(復雜電路求解方法復雜電路求解方法) 結(jié)點電壓法適用于結(jié)點電壓法適用于支路多結(jié)點少的電路

7、。支路多結(jié)點少的電路。I4I1E1E3R1R4R3R2I3I2AB432133111111RRRRREREUAB特別對只需兩個節(jié)點特別對只需兩個節(jié)點多支路的電路多支路的電路,可直接可直接寫出兩節(jié)點間的電壓寫出兩節(jié)點間的電壓4433322111IRUIREUIRUIREUABABABAB04321IIII節(jié)點電流方程：節(jié)點電流方程：支路電壓方程：支路電壓方程：結(jié)點電壓法推導結(jié)點電壓法推導I4I1E1E3R1R4R3R2I3I2AB432133111111RRRRREREUABI1I4求求將電壓方程帶入將電壓方程帶入電流方程整理得：電流方程整理得：I1E1E3R1R4R3R2I3I2ABABR2I

8、2I1E2R3R1E1E3I3例例1用節(jié)點電壓法用節(jié)點電壓法求解圖中電流求解圖中電流321332211111RRRREREREUAB333222111RUEIRUEIRUEIABABAB 含電流源電路含電流源電路由由KCL有有A：I1+I2-I3-Is1+Is2=0設(shè)兩節(jié)點間電壓為設(shè)兩節(jié)點間電壓為U那么那么有：有：33222111RUIRUUIRUUIss321212211111RRRIIRURUUssss因此可得：因此可得： +Us1 I1R1I2Is1R2R3 Us2+I3Is2 +U ABR1I2I1E1IsR2ARSSSABRRRIREU1112111？ 含恒流源電路。含恒流源電路。且

9、恒流源串聯(lián)電阻且恒流源串聯(lián)電阻211111RRIREUSAB例例2用節(jié)點電壓法求圖示電路各支路電用節(jié)點電壓法求圖示電路各支路電流。流。解：解： +US1 I1R1I2R2 US2+IS+U166V8V0.4AI3R310V410161114 . 068161113212211RRRIRURUUSSSA2146111RUUISA2648222RUUISA4 . 010433RUI +US1 I1R1I2R2 US2+IS+U166V8V0.4AI3R310求出求出U后，可用歐姆定律求各支路電流。后，可用歐姆定律求各支路電流。RIRUUss1結(jié)點電壓法小結(jié)：結(jié)點電壓法小結(jié)：對只需兩個節(jié)點的電路對只

10、需兩個節(jié)點的電路,可用彌爾曼公式可用彌爾曼公式直接求出兩節(jié)點間的電壓。直接求出兩節(jié)點間的電壓。網(wǎng)孔電流法(簡稱網(wǎng)孔法)是以假想的網(wǎng)孔電流為直接求解對象,以基爾霍夫第二定律(KVL)為根底,求出網(wǎng)孔電流后,進而求出電路中各電流和電壓的方法。(就是經(jīng)過公共電流列方程求網(wǎng)孔電流的一種方法)網(wǎng)孔法是回路法的一種特殊情況，有幾個網(wǎng)孔主要看他的參考點網(wǎng)孔回路電壓方程可分為三部分：第一部分：主網(wǎng)孔電流在本網(wǎng)孔電阻上產(chǎn)生的壓降。第二部分：相鄰網(wǎng)孔電流在主網(wǎng)孔電阻上產(chǎn)生的壓降。當相鄰網(wǎng)孔電流參考方向與主網(wǎng)孔電流在流經(jīng)公共電阻時參考方向一致時，為正，反之為負。第三部分：主網(wǎng)孔回路中電壓源電壓的代數(shù)和，當電壓源電位

11、升方向與主網(wǎng)孔電流參考方向一致時為正，反之為負。自電阻：主網(wǎng)孔回路上各個電阻之和互電阻：相鄰網(wǎng)孔與主網(wǎng)孔之間 的公共電阻之和以網(wǎng)孔電流作為獨立變量，列寫b-n+1個網(wǎng)孔回路的KVL方程，先求出網(wǎng)孔電流，然后再進一步求取其他電路變量，這種方法稱為網(wǎng)孔電流法。網(wǎng)孔電壓方程的普通方式為：主網(wǎng)孔電流自電阻 相鄰網(wǎng)孔電流互電阻= 主網(wǎng)孔電壓源電壓的代數(shù)和 ：當相鄰網(wǎng)孔電流參考方向與主網(wǎng)孔電流參考方向在流經(jīng)公共電阻時一致，為正，反之為負。代數(shù)：當電壓源電位升方向與主網(wǎng)孔電流參考方向一致時為正，反之為負。 Multism舉例作業(yè)2.152.16非線性電阻電路的分析非線性電阻電路的分析線性電阻的描畫線性電阻的

12、描畫 電阻兩端的電壓與經(jīng)過的電流成正電阻兩端的電壓與經(jīng)過的電流成正比；比； 或電阻值不隨電壓或電阻值不隨電壓/電流的變化電流的變化而變化。而變化。UIRIU( (常數(shù)常數(shù)) )非線性電阻的描畫非線性電阻的描畫非線性電阻：非線性電阻的阻值不是一個常數(shù)，電阻非線性電阻：非線性電阻的阻值不是一個常數(shù)，電阻阻值隨電壓或電流的變化而變化。阻值隨電壓或電流的變化而變化。22221111 : :IURQIURQ非非線線性性特特性性UIU1U2I2I1Q1Q2RUI任務點不同電阻不一樣任務點不同電阻不一樣計算時必需指明任務點計算時必需指明任務點電壓電流電壓電流非線性電阻電路的表示非線性電阻電路的表示靜態(tài)電阻靜態(tài)電阻動態(tài)電阻或微變電阻動態(tài)電阻或微變電阻tgIURtgiur適用于外加固定電壓的情況適用于外加固定電壓的情況適用于分析微變電壓適用于分析微變電壓引起微變電流的情況引起微變電流的情況QUI Q uiiu任務點處電壓與電流的比值任務點處電壓與電流的比值稱為靜態(tài)電阻或直流電阻稱為