节点和网孔分析法.ppt

《节点和网孔分析法.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第二章节点和网孔分析法教学目的教学重点和难点教学内容教学目的（1）熟练掌握分析过程中的基本概念（2）熟练掌握网孔和节点分析的方法（3）运用网孔和节点分析法求解复杂电路教学重点和难点重点：节点电压和回路电流两种分析方法中方程的建立。难点：当电路中含无伴电流源时应用回路电流法；当电路中含无伴电压源时应用节点电压法;电路中含有受控源时应用回路电流法与节点电压法；教学内容（1）节点分析（2）网孔分析引言2b、支路电流、支路电压的方程交多2b2b个方程支路法b个方程2.1节点电压法1．节点电压任意选择电路中某一节

2、点作为参考节点（地），其余节点与此参考节点间的电压分别称为对应的节点电压，节点电压的参考极性均以所对应节点为正极性端，以参考点为负极性端。如右图所示的电路，选节点0为参考节点，则其余三个节点电压分别为Un1、Un2、Un3。2ISG1G5G3G4G21302.1节点电压法节点电压有两个特点：独立性：节点电压自动满足KVL，而且相互独立。完备性：电路中所有支路电压都可用节点压表示。独立的方程：方程中的变量不可以用其他变量线性组合得到2.1节点电压法2．节点电压法以独立节点的节点电压作为独立变量，根据KCL

3、列出关于节点电压的电路方程，进行求解的过程。i1+i5-Is=0-i1+i2+i3=0-i3+i4-i5=02ISG1G5G3G4G2134i1i2i5i3i42.1节点电压法建立方程的过程：第一步，适当选取参考点。第二步，根据KCL列出关于节点电压的电路方程。节点1：节点2：节点3：2.1节点电压法第三步，具有三个独立节点的电路的节点电压方程的一般形式2.1节点电压法式中，称为自由导，为连接到第各支路电导之和，值恒正。个节点称为互电导，为连接于节点与之间支路上的电导之和，值恒为负。流入第代数和，流入取

4、正，流出取负。个节点的各支路电流源电流值2.1节点电压法3．仅含电流源时的节点法第一步，适当选取参考点；第二步，利用直接观察法形成方程；第三步，求解。例1：P52习题2-2只有含电流源设参考点自导各支路电导之和，正G11=1/4+1/2，G12=1/2+1/2互导连接i,j节点之间的电导只和，负G12=-(1/2)，G21=-(1/2)节点各支路电流源流入该节点的电流代数和流入=正，流出=负Is11=1-3=-2，Is22=3+2=5例1：P52习题2-2得方程组：解之得：结论：u1=1v参考方向与实际

5、方向一致，u2=5.5v参考方向与实际方向一致2.1节点电压法4．含电压源的节点法第一类情况：含实际电压源：作一次等效变换。第二类情况：含理想电压源。+US+US①仅含一条理想电压源支路，如下图。+US—2G1G5G3G4G2132.1节点电压法ａ.取电压源负极性端为参考点：则ｂ.对不含有电压源支路的节点利用直接观察法列方程：ｃ.求解2.1节点电压法②含多条不具有公共端点的理想电压源支路，如下图。+US1—2G1G5G3G4G2134＋－US3I+US1＋2.1节点电压法ａ.适当选取参考点：令，则ｂ.虚

6、设电压源电流为I，利用直接观察法形成方程ｃ.添加约束方程：ｄ.求解例2：P52习题2-3设参考点（取跨节点电压源或理想电压源负端）等效实际电压源非理想电压源节点的自导G11=1/2+1/2+1，G33=1/2+1/2+1非理想电压源节点的互导G12=-（1/2），G13=-1G31=-1，G32=-（1/2）非理想电压源节点的电流源电流代数和Is11=-6，Is33=3例2：P52习题2-3列方程组(非理想电压源节点)补充理想电压源节点方程解方程2.1节点电压法5．含受控源时的节点法（如下图）R2R3R

7、4R1R5Un1Un2USgUU+_+_2.1节点电压法第一步，选取参考节点；第二步，先将受控源作独立电源处理，利用直接观察法列方程；2.1节点电压法第三步，再将控制量用未知量表示第四步，整理求解。（注意：≠）2.1节点电压法6．含电流源串联电阻时的节点法（如下图）R1R2R3UnISUS+_-11结论：与电流源串联的电阻不出现在自导或互导中。2.1节点电压法例3：用节点电压法列方程。I3R1R2R3R4R5US6R1US2IS4123+++___Im1Im2Im3U5+_－U+2.1节点电压法节点电压

8、方程：约束方程：补充方程:；2.2网孔分析1．网孔电流：是假想沿着电路中网孔边界流动的电流，如图1所示电路中闭合虚线所示的电流Im1、Im2、Im3。对于一个节点数为n、支路数为b的平面电路，其网孔数为(b−n+1)个，网孔电流数也为(b−n+1)个。网孔电流有两个特点：独立性，完备性。2.2网孔分析Im2I22R2R1I1Us4+_R4+_Us1I4R5I54Im1R6I6-Us2_Us3I3R33++Im3图1网孔电流2.2网孔分析2．