第九讲回路电流法和结点电压法精选PPT.ppt

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1、第九讲回路电流法和结点电压法第1页，本讲稿共25页 一、知识回顾一、知识回顾、网孔电流法、网孔电流法、公式、公式、电流源和受控源的处理、电流源和受控源的处理、网孔电流法的解题步骤、网孔电流法的解题步骤、作业讲解：、作业讲解：第2页，本讲稿共25页、网孔电流法、网孔电流法（）、网孔电流法：（）、网孔电流法：（）、网孔电流：（）、网孔电流：（）、网孔电流：（）、网孔电流：是以网孔电流为未知量，根据是以网孔电流为未知量，根据KVL列出所列出所有网孔回路电压方程的方法。有网孔回路电压方程的方法。i1i3i2im1-us3R3-R2R1us1us2-im2 i2=i1i3 im1=i1 im2=i3在闭

2、合网孔内连续流动的假想电流。在闭合网孔内连续流动的假想电流。第3页，本讲稿共25页、公式、公式i1i3i2im1-us3R3-R2R1us1us2-im2(R1+R2)im1R2im2=us1 us2R2im1+(R2+R3)im2=us2 us3R11im1+R12im2=us11R21im1+R22im2=us22第4页，本讲稿共25页推广:R11im1+R12 im2+R13 im3+-+R1mimm=us11R21im1+R22im2 +R23 im3+-+R2mimm=uS22 -Rm1im1+Rm2im2 +Rm3 im3+-+Rmmimm=uSmm注意注意自电阻：自电阻：互电阻：

3、互电阻：当网孔绕行方向和网孔电流方向相同时，自阻为正；当网孔绕行方向和网孔电流方向相同时，自阻为正；如果网孔电流都取顺（或逆）时针方向，则互阻总为负。如果网孔电流都取顺（或逆）时针方向，则互阻总为负。第5页，本讲稿共25页、电流源和受控源的处理、电流源和受控源的处理（）、（）、电流源电流源和和电阻电阻的并联；的并联；（）、无伴（）、无伴电流源电流源、受控电流源受控电流源；（）、（）、受控电压源受控电压源。等效为电压源和电阻的串联。等效为电压源和电阻的串联。端电压作为一变量，电流已知，多端电压作为一变量，电流已知，多一电流方程。一电流方程。作电压源处理后，再将控制量作电压源处理后，再将控制量用电

4、流表示。用电流表示。第6页，本讲稿共25页、网孔电流法的解题步骤、网孔电流法的解题步骤(1)(1)、假定网孔回路的电流，并标定其参考方向；、假定网孔回路的电流，并标定其参考方向；(2)(2)、根据一般式（）列出网孔电流方程；、根据一般式（）列出网孔电流方程；当电路中有电流源或受控源时，需当电路中有电流源或受控源时，需另行处理。另行处理。(3)3)、解方程组、解方程组，得到各网孔电流，得到各网孔电流；(4)4)、进一步计算支路电流和进行其它分析。、进一步计算支路电流和进行其它分析。第7页，本讲稿共25页解：解：76 76、作业讲解：、作业讲解：i31A40i130i2513030i150i220

5、1540i130i23530i150i2158i16i276i110i23(1)(1)(2)(2)将将将将(2)(2)代入代入代入代入(1)(1)中，可得：中，可得：中，可得：中，可得：i21.5Ai12AIi1i20.5Ai i1 1i i2 2i i3 3I I55V_1A1A30V_52030第8页，本讲稿共25页回路电流法回路电流法、回路电流法、回路电流法、回路电流方程、回路电流方程、几种特殊情况、几种特殊情况、回路法的一般步骤、回路法的一般步骤第9页，本讲稿共25页、回路电流法、回路电流法il3123456il2il1在一个回路中连续流动的假想电流在一个回路中连续流动的假想电流（）、

6、回路电流：（）、回路电流：（）、回路电流法：（）、回路电流法：是以回路电流为未知量，根据是以回路电流为未知量，根据KVL列出所列出所有独立回路电压方程的方法。有独立回路电压方程的方法。选树：支路选树：支路(4,5,6)连支：支路连支：支路(1,2,3)回路电流连支电流回路电流连支电流第10页，本讲稿共25页、独立回路独立回路的回路电流方程的回路电流方程R11il1+R12 il2+R13 il3+-+R1lill=us11R21il1+R22il2 +R23 il3+-+R2lill=uS22R31il1+R32il2 +R33 il3+-+R3lill=uS33 -Rl1il1+Rl2il2

7、 +Rl3 il3+-+Rllill=uSll注意注意自电阻：自电阻：互电阻：互电阻：当回路绕行方向和回路电流方向相同时，自阻为正；当回路绕行方向和回路电流方向相同时，自阻为正；如果回路电流都取顺（或逆）时针方向，则互阻总为负。如果回路电流都取顺（或逆）时针方向，则互阻总为负。第11页，本讲稿共25页(1)对含有并联电阻的电流源，可做电源等效变换：对含有并联电阻的电流源，可做电源等效变换：IRIS+_RISIR转换(2)对含有无伴对含有无伴电流源电流源的电路。的电路。、几种特殊情况：、几种特殊情况：(3)对对含含有有受受控控电电源源支支路路的的电电路路，可可先先将将受受控控源源看看成成独独立源

8、立源，再将控制量用回路电流表示。，再将控制量用回路电流表示。（如：例）（如：例）（如：例）（如：例）第12页，本讲稿共25页、回路电流法的一般步骤：、回路电流法的一般步骤：(1)、选定、选定l=b-(n-1)个独立回路，并确定其绕行方个独立回路，并确定其绕行方向；向；(2)、对对l个个独独立立回回路路，以以回回路路电电流流为为未未知知量量，列写其列写其KVL方程；方程；(3)、求解上述方程，得到、求解上述方程，得到l个回路电流；个回路电流；(4)、求各支路电流（用回路电流表示）；、求各支路电流（用回路电流表示）；注意自阻、互阻的正负，受控源、无伴电流源的处理。注意自阻、互阻的正负，受控源、无伴

9、电流源的处理。第13页，本讲稿共25页结点电压法结点电压法、结点电压法、结点电压法、举例、举例例例例例、分析、分析、结点电压法的解题步骤、结点电压法的解题步骤第14页，本讲稿共25页、结点电压法、结点电压法（）、结点电压法：（）、结点电压法：（）、结点电压法：（）、结点电压法：（）、结点电压：（）、结点电压：是以结点电压为求解变量，并对独立结点用是以结点电压为求解变量，并对独立结点用KCLKCL列出用结点电压表达的有关支路电流方程。列出用结点电压表达的有关支路电流方程。参考结点参考结点0R R2R R4R R5R R3R R6is1is6i3i5i2i i4 4us3_i6i1R R1第15页

10、，本讲稿共25页、分析、分析0R R2R R4R R5R R3R R6is1is6i3i5i2i i4 4us3_i6i1R R10123456 u4+u2-u1=0 u4=u1-u2=un1-un2第16页，本讲稿共25页0123456i1+i4+i6=0i2-i4+i5=0i3-i5-i6=0将支路电流用结点电压来表示：将支路电流用结点电压来表示：(G1+G4+G6)un1-G4un2-G6un3=is1is6G4un1+(G2+G4+G5)un2 G5un3=0G6 un1G5un2+(G3+G5+G6)un3=is6+G3us3第17页，本讲稿共25页0123456G11un1+G12

11、un2+G13un3=is11G21un1+G22 un2+G23un3=is22G31 un1+G32un2+G33un3=is33推广:G11un1+G12 un2+G13 un3+-+G1(n-1)un(n-1)=is11G21un1+G22un2 +G23 un3+-+G2(n-1)un(n-1)=iS22 -G(n-1)1un1+G(n-1)2un2 +G(n-1)3un3+-+G(n-1)(n-1)un(n-1)=iS(n-1)(n-1)注意注意自导总是正的，自导总是正的，互导总是负的，互导总是负的，它等于连于各结点支路电导之和；它等于连于各结点支路电导之和；它等于连接于两结点间支

12、路电导的负值；它等于连接于两结点间支路电导的负值；注入电流等于流向结点的电流源代数和。注入电流等于流向结点的电流源代数和。第18页，本讲稿共25页、举例例、举例例us3_R R2R R1R R3R R5R R4us7_R R6is4is9R R7R R80解：解：(G1+G4+G8)un1-G1un2-G4un4=-is9+is4-G1un1+(G1+G2+G5)un2-G2un3=0-G2 un2+(G2+G3+G6)un3-G3un4=is9-G3us3-G4 4 un1-G-G3un3+(GG3+G+G4+G7)un4=-i=-is4s4+G3u us3s3+G+G7us7R R3is3

13、这是含有电压源和电阻串联的电路这是含有电压源和电阻串联的电路第19页，本讲稿共25页、举例例、举例例解：解：(G1+G3)un1-G-G3 3u un2=i=i-G3 3un1+(G2 2+G+G3)u)un2=is2s2un1=us1_G G1us1i ii is2G G2G G3这是含有无伴电压源的电路这是含有无伴电压源的电路第20页，本讲稿共25页、举例例、举例例解：解：Un1=US SU Un2Un3=R=RmI1 1受控电流源作独立电流源处理受控电流源作独立电流源处理这是含有受控源的电路这是含有受控源的电路_R R1USI I1R R2R R3g gmmU U_U_R RmmI I1

14、0第21页，本讲稿共25页、结点电压法的解题步骤、结点电压法的解题步骤(1)、选定参考结点，标定选定参考结点，标定n-1个独立结点；个独立结点；(2)、对对n-1个个独独立立结结点点，以以结结点点电电压压为为未未知量，列写其知量，列写其KCL方程；方程；(3)、求解上述方程组，得到、求解上述方程组，得到n-1个结点电压；个结点电压；(4)、求各支路电流、求各支路电流(用结点电压表示用结点电压表示)，及其它分析。，及其它分析。当电路中有无伴电压源或受控源时，当电路中有无伴电压源或受控源时，需另行处理。需另行处理。第22页，本讲稿共25页四、支路法、四、支路法、网孔法、网孔法、回路法和结点法的比较

15、：回路法和结点法的比较：(2)对于非平面电路，选独立回路不容易，而独立结点较容对于非平面电路，选独立回路不容易，而独立结点较容易。易。(3)回回路路法法、结结点点法法易易于于编编程程。目目前前用用计计算算机机分分析析网网络络(电电网，集成电路设计等网，集成电路设计等)采用结点法较多。采用结点法较多。(1)方程数的比较方程数的比较支路法回路法结点法KCL方程KVL方程n-1b-(n-1)00n-1方程总数b-(n-1)n-1b-(n-1)b网孔法0b-(n-1)b-(n-1)第23页，本讲稿共25页五、课堂小结、分析法比较、分析法比较、结点电压法、结点电压法、回路电流法；、回路电流法；第24页，本讲稿共25页六、布置作业、79；、80。、77；、预习：、预习：第25页，本讲稿共25页