电路课件——电路分析方法.ppt

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1、第3章电阻电路的一般分析§3-1电路的图§3-2KCL和KVL的独立方程数§3-3支路电流法§3-4网孔电流法§3-5节点电压法熟练掌握电路方程的列写方法：支路电流法网孔电流法节点电压法本章重点线性电路的一般分析方法(1)普遍性：对任何线性电路都适用。复杂电路的一般分析法就是根据KCL、KVL及元件电压和电流关系列方程、解方程。根据列方程时所选变量的不同可分为支路电流法、回路电流法和节点电压法。（2）元件的电压、电流约束特性。（1）电路的连接关系—KCL，KVL定律。方法的基础(2)系统性：计算方法有规律

2、可循。网络图论BDACDCBA3.1电路的图1.电路的图R4R1R3R2R5uS+_i抛开元件性质一个元件作为一条支路元件的串联及并联组合作为一条支路65432178543216有向图(1)图(Graph)：G={支路，节点}①②１从图G的一个节点出发沿着一些支路连续移动到达另一节点所经过的支路构成路经。(2)路径：（3）连通图：图G的任意两节点间至少有一条路经时称为连通图，非连通图至少存在两个分离部分。(3)子图：若图G1中所有支路和结点都是图G中的支路和结点，则称G1是G的子图。树(Tree)T是连通

3、图的一个子图满足下列条件：(1)连通(2)包含所有节点(3)不含闭合路径树支：构成树的支路连支：属于G而不属于T的支路2）树支的数目是一定的：连支数：树特点1）对应一个图有很多的树回路(Loop)：L是连通图的一个子图，构成一条闭合路径，并满足：(1)连通(2)每个节点关联2条支路123456782531245782）基本回路的数目是一定的，为连支数特点1）对应一个图有很多的回路3）对于平面电路，网孔数为基本回路数基本回路(单连支回路)12345651231236支路数＝树枝数＋连支数＝结点数－1＋基本回

4、路数结论例87654321图示为电路的图，画出三种可能的树及其对应的基本回路。876586438243割集Q(Cutset)Q是连通图G中支路的集合，具有下述性质：(1)把Q中全部支路移去，图分成二个分离部分。(2)任意放回Q中一条支路，仍构成连通图。876543219876543219割集：（196）（289）（368）（467）（578）（36587）（3628）是割集吗？基本割集只含有一个树枝的割集。割集数＝n-1连支集合不能构成割集3.2KCL和KVL的独立方程数1.KCL的独立方程数654321

5、432114324123＋＋＋＝0结论n个结点的电路,独立的KCL方程为n-1个。2.KVL的独立方程数KVL的独立方程数=b－(n－1)=基本回路数结论n个结点、b条支路的电路,独立的KCL和KVL方程数为：3.3支路电流法(branchcurrentmethod)对于有n个节点、b条支路的电路，要求解支路电流,未知量共有b个。只要列出b个独立的电路方程，便可以求解这b个变量。以各支路电流为未知量列写电路方程分析电路的方法。1.支路电流法2.独立方程的列写（1）从电路的n个结点中任意选择n-1个结点列写

6、KCL方程（2）选择基本回路列写b-(n-1)个KVL方程R1R2R3R4R5R6+–i2i3i4i1i5i6uS1234例132有6个支路电流，需列写6个方程。KCL方程:R1R2R3R4R5R6+–i2i3i4i1i5i6uS1234123取网孔为基本回路，沿顺时针方向绕行列KVL写方程:回路1回路2回路3结合元件特性消去支路电压得：支路电流法的一般步骤：(1)标定各支路电流（电压）的参考方向；(2)选定(n–1)个节点，列写其KCL方程；(3)选定b–(n–1)个独立回路（网孔），列写其KVL方程；

7、(元件特性代入)(4)求解上述方程，得到b个支路电流；(5)进一步计算支路电压和进行其它分析。支路电流法的特点：支路法列写的是KCL和KVL方程，所以方程列写方便、直观，但方程数较多，宜于在支路数不多的情况下使用。例1.节点a：–I1–I2+I3=0(1)n–1=1个KCL方程：求各支路电流及电压源各自发出的功率。解(2)b–(n–1)=2个KVL方程：11I2+7I3=6U=US7I1–11I2=70-6=641270V6V7ba+–+–I1I3I2711例2.节点a：–I1–I2+I3=0(

8、1)n–1=1个KCL方程：列支路电流方程.(电路中含有理想电流源）解1.(2)b–(n–1)=2个KVL方程：11I2+7I3=U7I1–11I2=70-Ua1270V6A7b+–I1I3I2711增补方程：I2=6A+U_1解2.70V6A7b+–I1I3I2711a由于I2已知，故只列写两个方程节点a：–I1+I3=6避开电流源支路取回路：7I1＋7I3=70例3.节点a：–I1–I2+I3=0列写支路电流方