电路教学教案-电阻电路的一般分析方法.ppt

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1、第三章电阻电路的一般分析重点（1）支路电流法下页（2）回路（网孔）电流法（3）结点电压法电阻电路电路的一般分析方法特点(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、回路电流法和结点电压法。（2）元件的电压、电流关系特性。（1）电路的连接关系—KCL，KVL定律。方法的基础(2)系统性：计算方法有规律可循。下页上页3.1电路的图1.电路的图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有向图下页上页R4R1R3R2R6uS+_iR5(

2、1)图的定义(Graph)G={支路，结点}①②１电路的图是用以表示电路几何结构的图形，图中的支路和结点与电路的支路和结点一一对应。a.图中的结点和支路各自是一个整体。b.移去图中的支路，与它所联接的结点依然存在，因此允许有孤立结点存在。c.如把结点移去，则应把与它联接的全部支路同时移去。下页上页从图G的一个结点出发沿着一些支路连续移动到达另一结点所经过的支路构成路径。(2)路径(3)连通图图G的任意两结点间至少有一条路径时称为连通图，非连通图至少存在两个分离部分。下页上页(4)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是连通图的一个子图满足

3、下列条件：(1)连通(2)包含所有结点(3)不含回路下页上页树支：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：不是树树特点1）对应一个图有很多的树下页上页回路(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12345678253124578不是回路回路2）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下页上页基本回路(单连支回路)12345651231236支路数＝树支数＋连支数＝结点数－1＋基本回路数结论结点、支路和基本回路关系基本回路具有独立的一条连支下页

4、上页例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下页上页3.2KCL和KVL的独立方程数1.KCL的独立方程数65432143211432结论n个结点的电路,独立的KCL方程为n-1个。下页上页4123＋＝0＋＋2.KVL的独立方程数KVL的独立方程数=基本回路数=b－(n－1)结论n个结点、b条支路的电路,独立的KCL和KVL方程数为：下页上页3.3支路电流法(BranchCurrentMethod)对于有n个节点、b条支路的电路，要求解所有支路电流，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

5、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KCL方程（2）选择基本回路列写b-(n-1)个KVL方程下页上页例132有6个支路电流，需列写6个方程。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3123下页上页R1R2R3R4R5R6+–uS1234KCL方程: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，列写其KVL方程；(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功率。支路电流法的特点

6、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。下页上页例1结点a：(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：1270V6V7ba+–+–I1I3I2711下页上页例2(1)n–1=1个KCL方程：利用支路电流法列写方程(电路中含有理想电流源）。解1(2)b–(n–1)=2个KVL方程：a1270V6A7b+–I1I3I2711增补方程：I2=6A解270V6A7b+–I1I3I2711a由于I2已知，故只列写两个方程避开电流源支路取回路：下页上页1＋U

7、－例3节点a：列写支路电流方程(电路中含有受控源）。解增补方程：U=7I3a70V7b+–I1I3I2711+5U－+U_有受控源的电路，方程列写分两步：(1)先将受控源看作独立源列方程；下页上页(2)将控制量用支路电流表示，并代入(1)中所列的方程，消去中间变量。123.4回路电流法(LoopCurrentMethod)基本思想为减少未知量(方程)的个数，假想在每个回路中都有一个回路电流。各支路电流可用回路电流的线性组合表示