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1、第三章电阻电路的一般分析重点:1.理解图、树以及树支、连支和基本回路的概念;2.熟练掌握电路方程的列写方法:支路电流法回路电流法结点电压法3.3支路电流法3.4回路电流法3.5结点电压法3.1电路的图3.2KCL和KVL的独立方程数回路电流法:以回路电流(连支电流)为未知量列写电路方程分析电路的方法。i1i3uS1uS2R1R2R3ba+–+–i2il1il2回路1:R1il1+R2(il1-il2)-uS1+uS2=0回路2:R2(il2-il1)+R3il2-uS2=0整理得:(R1+R2)il1-R2
2、il2=uS1-uS2-R2il1+(R2+R3)il2=uS2电压与回路绕行方向一致时取“+”;否则取“-”。回路法的一般步骤:(1)选定L=b-n+1个独立回路,标明各回路电流及方向。一般选取一个树,用连支决定基本回路,再进行计算。(2)对L个独立回路,以回路电流为未知量,列写其KVL方程;(3)解上述方程,求出各回路电流,进一步求各支路电压、电流。自阻总是为正R11=R1+R2—回路1的自阻。等于回路1中所有电阻之和。R22=R2+R3—回路2的自阻。等于回路2中所有电阻之和。R12=R21=–R2回路
3、1、回路2之间的互阻。当两个回路电流流过共有支路方向相同时,互阻取正号;否则取负号。u11=uS1-uS2—回路1中所有电压源电压的代数和。u22=uS2—回路2中所有电压源电压的代数和。当电压源电压参考方向与该回路方向一致时,取负号,反之取正号。i1i3uS1uS2R1R2R3ba+–+–i2il1il2(R1+R2)il1-R2il2=uS1-uS2-R2il1+(R2+R3)il2=uS2R11il1+R12il2=uS11R21il1+R22il2=uS22由此得标准形式的方程:一般情况,对于具有L=
4、b-(n-1)个回路的电路,有其中Rjk:互阻+:流过互阻两个回路电流方向相同-:流过互阻两个回路电流方向相反0:没有共同电阻R11il1+R12il2+…+R1lill=uS11…R21il1+R22il2+…+R2lill=uS22Rl1il1+Rl2il2+…+Rllill=uSllRkk:自阻(为正),k=1,2,…,L(绕行方向取回路电流参考方向)。网孔电流法:对平面电路,若以网孔为独立回路,此时回路电流也称为网孔电流,对应的分析方法称为网孔电流法。对具有m个网孔的平面电路,网孔电流方程的一般形式:
5、R11im1+R12im2+…+R1mimm=uS11…R21im1+R22im2+…+R2limm=uS22Rm1im1+Rm2im2+…+Rmmimm=uSmmRmm:自阻(为正),m=1,2,…,l(绕行方向取回路电流参考方向)。Rjk:互阻+:流过互阻两个回路电流方向相同-:流过互阻两个回路电流方向相反0:没有共同电阻uSmm:每个网孔总电压源的电压,各电压源的方向与网孔电流方向一致时,前面取负,反之取正。例1.用回路法或者网孔法求各支路电流。解:(1)设网孔电流如图(顺时针)(2)列网孔方程(R1+
6、R2)Ia-R2Ib=US1-US2-R2Ia+(R2+R3)Ib-R3Ic=US2-R3Ib+(R3+R4)Ic=-US4(3)求解电流方程,得Ia,Ib,Ic(4)求各支路电流:I1=Ia,I2=Ib-Ia,I3=Ic-Ib,I4=-IcIaIb+_US2+_US1I1I2I3R1R2R3+_US4R4I4平面电路,3个网孔,3个独立回路Ic(1)选定L=b-(n-1)个独立回路标明回路电流及方向;回路法的一般步骤:(2)直接列写回路电流法的标准方程形式;(3)求解上述方程,得到L个回路电流;(5)其它分
7、析。(4)求各支路电流(用回路电流表示);遇到无伴电流源支路的处理:法1添加表示独立电流源压降的变量及相应的补充方程;法2回路电流的选择:使得流经独立电流源的回路电流只有一个。结点电压法:以结点电压为未知量列写电路方程分析电路的方法。3.5结点电压法i1i3uS1uS2R1R2R3ba+–+–i2结点b为参考结点,则设结点a电压为则:R1R2R3R4R5R6is6i6i1i5i3i2is1Us3+-1234560213全部支路电压可通过结点电压表示,KVL自动满足.只需列写KCL方程。举例说明:(2)列KCL
8、方程:i1+i2+i3+i4=iS1-iS2+iS3对结点1-i3-i4+i5=-iS3对结点2un1un2iS1iS2iS3R1i1i2i3i4i5R2R5R3R4012(1)选定参考结点,标明其余n-1个独立结点的电压代入支路特性:11整理,得令Gk=1/Rk,k=1,2,3,4,5上式简记为G11un1+G12un2=isn1G21un1+G22un2=isn2(3)求解上述方程标准形式的结点