第2章 电路分析方法ppt课件.ppt

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1、教学内容和要求掌握节点分析法掌握叠加定理及其应用理解单口网络与网络等效掌握戴维南-诺顿定理及其应用第2章电路分析方法1、支路电压法2.1节点分析法电路方程可以通过先求支路电压后求支路电流分两步计算支路电压法——以支路电压为变量，列写b-n+1个KVL方程，n-1个结合VCR的KCL方程，求解b个支路电压→求解b个支路电流示例电路2、节点分析法R3-+iS1u1u2R1R2u3iS2-+-+支路数b=5，支路电压——u1、u2、u3、uS1、uS2独立节点数n-1=2<支路数b=5①节点电压R3-+iS1u1u2R1R2u3iS2-+-+参考

2、节点——任意选取一个节点作为零电位点节点电压——选定参考节点后，其余独立节点对于参考节点的电压——电位——ua、ubabuaubR3-+iS1u1u2R1R2u3iS2-+-+uaub支路电压法——以支路电压为变量的KVL方程-u1+u2+u3=0u1+uS1=0-u2+uS2=0结合VCR以支路电压为变量的KCL方程G1u1+G3u3-iS1=0G2u2-G3u3+iS2=0R3-+iS1u1u2R1R2u3iS2-+-+uaub节点分析法——以节点电压为变量的KVL方程-ua+(ua-ub)+ub=0——不构成约束结合VCR以节点电压为

3、变量的KCL方程G1ua+G3(ua-ub)-iS1=(G1+G3)ua-G3ub-iS1=0G2ub-G3(ua-ub)+iS2=-G2ua+(G2+G3)ub+iS2=0支路电压与节点电压的关系u1=uau2=ubu3=ua-ubuS1=-uauS2=ub独立性——KVL对节点电压不构成约束可解性——n-1个节点电压，n-1个结合VCR以节点电压为变量的KCL方程完备性——所有支流电压是节点电压的线性组合节点分析法——以节点电压为变量，列写n-1个结合VCR的KCL方程，求解n-1个节点电压→求解b个支路电压→求解b个支路电流②节点方程

4、的列写示例电路结合VCR以节点电压为变量的KCL方程G1ua+G3(ua-ub)-iS1=(G1+G3)ua-G3ub-iS1=0G2ub-G3(ua-ub)+iS2=-G2ua+(G2+G3)ub+iS2=0R3-+iS1u1u2R1R2u3iS2-+-+uaub规律——节点a、b的自电导Gaa、Gbb——连接节点a、b的各支路电导之和——Gaa=G1+G3、Gbb=G2+G3R3-+iS1u1u2R1R2u3iS2-+-+uaub(G1+G3)ua-G3ub=iS1-G2ua+(G2+G3)ub=-iS2规律——节点a、b间的互电导Ga

5、b=Gba——同时连接节点a、b的各支路电导之和——Gab=Gba=G3R3-+iS1u1u2R1R2u3iS2-+-+uaub(G1+G3)ua-G3ub=iS1-G2ua+(G2+G3)ub=-iS2R3-+iS1u1u2R1R2u3iS2-+-+uaub(G1+G3)ua-G3ub=iS1-G2ua+(G2+G3)ub=-iS2规律——流入节点a、b的电流源之和iSaa、iSbb——iSaa=iS1、iSbb=-iS2对于b条支路、n个节点的电阻电路，n-1个节点方程——iSii为流入节点i的电流源之和电导前的正、负取决于是自电导还是

6、互电导，自电导前取正，互电导前取负例1，列写图示电路的节点方程U1U2U3设参考节点和节点电压U1、U2、U3如图0.5Ω2A0.25Ω1Ω1Ω2AU1U2U30.5Ω2A0.25Ω1Ω1Ω2A节点方程G11U1-G12U2-G13U3=Is11-G21U1+G22U2-G23U3=Is22-G31U1-G32U2+G33U3=Is33U1U2U30.5Ω2A0.25Ω1Ω1Ω2A(1+2)U1-2U2=3U1-2U2=2-2U1+(2+4)U2-4U3=-2U1+6U2-4U3=-2-4U2+(4+1)U3=-4U2+5U3=-2③电压源

7、的处理电压源只与一个节点关联——电压源确定该节点电压——不必列写该节点的节点方程电压源同时与两个节点关联——电压源给出该两个节点电压的约束关系——补充方程——列写该节点的节点方程时设待求电流流过电压源，将电压源看成待求电流的电流源例2，求图示电路的I设参考节点和节点电压U1、U2、U3如图U1=40(V)U1U2U32A20Ω+-30ΩI50Ω40VU1U2U32A20Ω+-30ΩI50Ω40V节点2和节点3的节点方程U2=48(V)U3=148(V)例3，求图示电路的U设参考节点和节点电压U1、U2、待求电压源电流I如图U1U2I1Ω2A

8、1Ω1A+-3V+-U补充方程U1-U2=3U1U2I1Ω2A1Ω1A+-3V+-U节点方程U1=2-IU2=I-1U1=2(V)U2=-1(V)I=0(A)U=U2=-1(V)