第二章网孔分析和节点分析ppt课件.ppt

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1、本章要求:1.掌握支路电流法、网孔分析法、节点分析法等电路的基本分析方法；2.会进行复杂电路的分析和计算。第2章网孔分析和节点分析凡不能用电阻串、并联化简计算的电路称为复杂电路。2.1网孔分析法一、网孔电流的概念：假设的沿着网孔边界循环流动的电流称为网孔电流。i4=i2-i1i5=-i1-i3i6=i2-i3i1、i2和i3为假设的网孔电流。则其它支路电流可表示为：列写独立节点a、b、c的KCL方程和网孔的KVL方程。独立节点a、b、c的KCL方程i1-i2+i4=0-i1-i3-i5=0-i4+i5+i6=03个网孔的KVL方程R1i1-R5i5-R4i4=0R2i2+R4i4+R6

2、i6=us1-us6R3i3+R6i6-R5i5=-us6只保留网孔电流为变量，以上方程为(R1+R5+R4)i1-R4i2+R5i3=0-R4i1+(R4+R6+R2)i2+R6i3=us1-us6R5i1+R6i2+(R5+R3+R6)i3=us6二、网孔电流方程:一般形式:R11=R1+R4+R5，R22=R2+R5+R6，R33=R3+R4+R6称为自电阻：组成该回路各支路上电阻之和。R12=R21=R5，R13=R31=R4，R23=R32=-R6称为互电阻：两回路之间公共支路电阻之和。us11:网孔1中所有电压源的电压代数和。us22:网孔2中所有电压源的电压代数和。其中：

3、注意：互电阻有正负之分，两网孔电流的参考方向一致取“+”，反之取“-”。电压源的符号规则：先遇“+”为负，先遇“-”为正。(R1+R5+R4)i1-R4i2+R5i3=0-R4i1+(R4+R6+R2)i2+R6i3=us1-us6R5i1+R6i2+(R5+R3+R6)i3=us6网孔方程一般形式:左边：（未知网孔电流乘自电阻）加（相邻网孔电流乘互电阻）右边：回路电压升的代数和。网孔方程的特点：推广到m个网孔的网孔方程:网孔分析法的计算步骤如下：1．在电路图上标明网孔电流及参考方向；2．列解网孔方程；3．求得各支路的实际电流或电压。归纳I1I2I320V10V242+_U例1：

4、用网孔分析法求I1，I2，I3和U。I1I2解得：I3=I1-I2=3AU=4I3=12VI1I2I320V10V242+_UI1I23、网孔电流分析法的要点：①网孔电流分析法是依据KVL推导出的方法故一般适宜于含有电压源多而支路少的电路结构的求解。②自电阻始终为正，互电阻有正负之分。③等式右边为该网孔的所有电压源的代数和，先遇“+”为负，先遇“-”为正。例2：试求各支路电流和电流源电压u。解：首先假设网孔电流的绕行方向由图可知网孔3的网孔电流已知I3=2AI1I2I31、含理想电流源电路的网孔分析法：1、含理想电流源电路的网孔方程求各支路电流26V2A12548I1I

5、2I3例+_U电流源两端有电压应设为U思考：需要列些几个网孔电流？需要几个方程有唯一解？体会：需要追加关于电压源的辅助方程3、网孔电流分析法的要点：④若电路中含有较多的电流源用网孔电流分析法的三种处理方法⑴利用电流源的性质尽量使其成为网孔电流，以减少方程和未知数，简化求解过程。⑵电流源转化为电压源（以后学到）⑶将电流源看做是电压为U的电压源列方程，但需补充关于电流源电流值的方程。⑤网孔电流可能不是电路中的实际电流，求完方程需进一步求解各支路的实际电流。教材P87图题2-10要求：用网孔分析法求解各支路上的电流练习：例用网孔分析法求Iin。80V20100100Iin+_U23U2

6、IinI22、含受控源电路的网孔方程80V20100100Iin+_U23U2IinI2（1）受控源可当作独立源;（2）补充受控量方程,方程总数增加。注意将受控电压源改为受控电流源，如何求？思考80V20100100Iin+_U23U2IinI2方法一：把受控电流源当做电压源看待设电压值为UX+UX_方法二：灵活应用网孔电流法1、P87图题2-11用网孔分析求解2、P85习题2-23、P86习题2-5课堂练习1、P85习题2-12、P86习题2-7作业3、P86习题2-5——以节点电压作为未知量的求解方法先求出节点的电位值；再根据节点电位值，计算出各支路的电流。一.思

7、路：2—3节点分析法（重点）求其余节点（对参考点）的电位；就等于求节点电压，常称为节点电压。后求出各支路电流。先假设一个节点电位为零（作参考电位）；分析步骤：节点1的KCL方程：i1+i2=is1-is2，由于i1=U1G1,i2=G2(U1-U2)，代入后可得：(G1+G2)U1-G2U2=is1-is2联立写成G11U1+G12U2=is11G21U1+G22U2=is22同理，对节点2写出KCL方程：i3-i2=is2，代入i2=G2(U