西安交通大学邱关源电路课件03讲课教案.ppt

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1、西安交通大学邱关源电路课件03线性电路的一般分析方法普遍性：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及元件的电压与电流关系列方程、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。元件的电压、电流关系特性。电路的连接关系——KCL，KVL定律。方法的基础系统性：计算方法有规律可循。下页上页返回1.网络图论BDACDCBA哥尼斯堡七桥难题图论是拓扑学的一个分支，是富有趣味和应用极为广泛的一门学科。下页上页3-1电路的图返回2.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543216有向图下页上页6543217

2、8返回R4R1R3R2R6uS+_iR5图的定义(Graph)G={支路，结点}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。图中的结点和支路各自是一个整体。移去图中的支路，与它所连接的结点依然存在，因此允许有孤立结点存在。如把结点移去，则应把与它连接的全部支路同时移去。下页上页结论返回从图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。下页上页返回(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(

3、Tree)T是连通图的一个子图且满足下列条件：(a)连通；(b)包含所有结点；(c)不含闭合路径。下页上页返回树支：构成树的支路连支：属于G而不属于T的支路树支的数目是一定的连支数：不是树树对应一个图有很多的树下页上页明确返回回路(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)每个结点关联2条支路。12345678253124578不是回路回路基本回路的数目是一定的，为连支数。对应一个图有很多的回路。对于平面电路，网孔数等于基本回路数。下页上页明确返回基本回路(单连支回路)12345651231236支路数＝树支数＋连支数＝结点数－1＋基本回路数结点、支

4、路和基本回路关系基本回路具有独占的一条连支下页上页结论返回例1-187654321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下页上页注意网孔数为基本回路数。返回解3-2KCL和KVL的独立方程数1.KCL的独立方程数14324123＋＋＋＝0n个结点的电路,独立的KCL方程为n-1个。下页上页结论返回65432143212.KVL的独立方程数下页上页13212-对网孔列KVL方程：可以证明通过对以上三个网孔方程进行加、减运算可以得到其他回路的KVL方程。注意返回6543214321KVL的独立方程数=基本回路数=b－(n－1)。n个结点、b条支路的电

5、路,独立的KCL和KVL方程数为下页上页结论返回3-3支路电流法对于有n个结点、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个未知量。1.支路电流法2.独立方程的列写下页上页以各支路电流为未知量列写电路方程分析电路的方法。从电路的n个结点中任意选择n-1个结点列写KCL方程。选择基本回路列写b-(n-1)个KVL方程。返回例3-1132有6个支路电流，需列写6个方程。KCL方程为取网孔为独立回路，沿顺时针方向绕行列写KVL方程如下回路1回路2回路3下页上页123R1R2R3R4R5R6+–i2i3i4i1i5i6uS1234返回解应用欧姆

6、定律消去支路电压得下页上页这一步可以省去回路1回路2回路3返回123R1R2R3R4R5R6+–i2i3i4i1i5i6uS1234（1）支路电流法的一般步骤：标定各支路电流（电压）的参考方向。选定n–1个结点，列写其KCL方程。选定b–(n–1)个独立回路，指定回路绕行方向，结合KVL和支路方程列写求解上述方程，得到b个支路电流。进一步计算支路电压和进行其他分析。下页上页小结返回（2）支路电流法的特点：支路电流法列写的是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。下页上页返回3-4网孔电流法基本思想为减少未知量(方程)的个数，假想每个网孔

7、中有一个网孔电流。各支路电流可用网孔电流的线性组合表示，来求得电路的解。1.网孔电流法下页上页以沿网孔连续流动的假想电流为未知量列写电路方程分析电路的方法称网孔电流法。它仅适用于平面电路。返回独立回路数为2。选图示的两个网孔为独立回路，支路电流可表示为下页上页网孔电流在网孔中是闭合的，对每个相关结点均流进一次，流出一次，所以KCL自动满足。因此网孔电流法仅对网孔回路列写KVL方程，方程数为网孔数。列写的方程返回il1il2+–+–uS1uS2R1R2R3i