第03章_电阻电路的一般分析_肯德萝卜上传.ppt
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1、第03章_电阻电路的一般分析_肯德萝卜上传南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电电 路路 3.13.1 支路电流法支路电流法支路电流法支路电流法 以支路电流为未知量,根据以支路电流为未知量,根据以支路电流为未知量,根据以支路电流为未知量,根据KCLKCL、KVLKVL列关于支路列关于支路列关于支路列关于支路 电流的方程,进行求解的过程电流的方程,进行求解的过程电流的方程,进行求解的过程电流的方程,进行求解的过程 支支 路路 电电 流流 法法 支路:支路:支路:支路:任一段无分支的电路任一段无分支的电路任一段无分支的电路任一段无分支的电路 节点:节点:节点:节点:三条及三条以上支路的交点
2、三条及三条以上支路的交点三条及三条以上支路的交点三条及三条以上支路的交点南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电电 路路 南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电电 路路 南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电电 路路 南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电电 路路 3.13.1 支路电流法支路电流法支路电流法支路电流法R1R2R4R6R3Us2Us4Us1Us3R5+_ _+_ _+_ _+_ _.1234I1I2I3I4I5I6IIIIII 第第第第3 3步:步:步:步:对对对对b b-(-(n n-1)-1)个独立回路列关于支路电流的个独立回路列关于支路电流的
3、个独立回路列关于支路电流的个独立回路列关于支路电流的KVLKVL方程方程方程方程 第第第第4 4步:步:步:步:求解求解求解求解南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电电 路路 3.23.2 网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法 网孔电流:网孔电流:网孔电流:网孔电流:是假想沿着电路中网孔边界流动的电流,是假想沿着电路中网孔边界流动的电流,是假想沿着电路中网孔边界流动的电流,是假想沿着电路中网孔边界流动的电流,如图中所示闭合虚线电流如图中所示闭合虚线电流如图中所示闭合虚线电流如图中所示闭合虚线电流I Im1m1、I Im2m2、I Im
4、3m3 网网 孔孔 电电 流流 法法R1R2R4R6R3Us2Us4Us1Us3R5+_ _+_ _+_ _+_ _.1234Im1Im2Im3南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电电 路路 3.23.2 网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法 网网 孔孔 电电 流流 对于一个节点数为对于一个节点数为对于一个节点数为对于一个节点数为n n、支路数为支路数为支路数为支路数为b b的平面电路,其网孔的平面电路,其网孔的平面电路,其网孔的平面电路,其网孔 数为数为数为数为(b b n n+1)+1)个,网孔电流数也为个,网孔电流数也为个,网孔
5、电流数也为个,网孔电流数也为(b b n n+1)+1)个个个个 网孔电流有两个特点:网孔电流有两个特点:网孔电流有两个特点:网孔电流有两个特点:独立性:独立性:独立性:独立性:网孔电流自动满足网孔电流自动满足网孔电流自动满足网孔电流自动满足KCLKCL,而且相互独立,而且相互独立,而且相互独立,而且相互独立 完备性:完备性:完备性:完备性:电路中所有支路电流都可以用网孔电流表示电路中所有支路电流都可以用网孔电流表示电路中所有支路电流都可以用网孔电流表示电路中所有支路电流都可以用网孔电流表示 南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电电 路路 3.23.2 网孔电流法和回路电流法网孔电流法
6、和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法 网孔电流法:网孔电流法:网孔电流法:网孔电流法:以网孔电流作为独立变量,根据以网孔电流作为独立变量,根据以网孔电流作为独立变量,根据以网孔电流作为独立变量,根据KVLKVL 列出关于网孔电流的电路方程,进行求解的过程列出关于网孔电流的电路方程,进行求解的过程列出关于网孔电流的电路方程,进行求解的过程列出关于网孔电流的电路方程,进行求解的过程 网网 孔孔 电电 流流 法法南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电电 路路 3.23.2 网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法 基基 本本
7、 步步 骤骤 第第第第1 1步:步:步:步:指定网孔电流的参考方向,并以此作为列写指定网孔电流的参考方向,并以此作为列写指定网孔电流的参考方向,并以此作为列写指定网孔电流的参考方向,并以此作为列写 KVLKVL方程的回路绕行方向方程的回路绕行方向方程的回路绕行方向方程的回路绕行方向 R1R2R4R6R3Us2Us4Us1Us3R5+_ _+_ _+_ _+_ _.1234Im1Im2Im3南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电电 路路 3.23.2 网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法 第第第第2 2步:步:步:步:根据根据根据根据K
8、VLKVL列写关于网孔电流的电路方程列写关于网孔电流的电路方程列写关于网孔电流的电路方程列写关于网孔电流的电路方程 R1R2R4R6R3Us2Us4Us1Us3R5+_ _+_ _+_ _+_ _.1234Im1Im2Im3南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电电 路路 3.23.2 网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电电 路路 3.23.2 网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法 第第第第3 3步:步:步:步:网孔电流方程的一般形式网孔电
9、流方程的一般形式网孔电流方程的一般形式网孔电流方程的一般形式 :R Rij ij(i i=j j)称为称为称为称为自电阻自电阻自电阻自电阻,为第,为第,为第,为第i i个网孔中各支路的电阻之和,个网孔中各支路的电阻之和,个网孔中各支路的电阻之和,个网孔中各支路的电阻之和,值恒为正值恒为正值恒为正值恒为正 R Rij ij(i i j j)称为称为称为称为互电阻互电阻互电阻互电阻,为第,为第,为第,为第i i个与第个与第个与第个与第j j个网孔之间公共支路的个网孔之间公共支路的个网孔之间公共支路的个网孔之间公共支路的 电阻之和,值可正可负;当相邻网孔电流在公共支路上流向电阻之和,值可正可负;当相
10、邻网孔电流在公共支路上流向电阻之和,值可正可负;当相邻网孔电流在公共支路上流向电阻之和,值可正可负;当相邻网孔电流在公共支路上流向 一致时为正,不一致时为负。不含受控源的电路系数矩阵为一致时为正,不一致时为负。不含受控源的电路系数矩阵为一致时为正,不一致时为负。不含受控源的电路系数矩阵为一致时为正,不一致时为负。不含受控源的电路系数矩阵为 对称阵。对称阵。对称阵。对称阵。南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电电 路路 3.23.2 网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法 U Us sii ii 为第为第为第为第i i个网孔中的个网孔中的
11、个网孔中的个网孔中的等效电压源等效电压源等效电压源等效电压源,其值为该网孔中,其值为该网孔中,其值为该网孔中,其值为该网孔中 各支路电压源电压值的代数和。当电压源方向与绕行各支路电压源电压值的代数和。当电压源方向与绕行各支路电压源电压值的代数和。当电压源方向与绕行各支路电压源电压值的代数和。当电压源方向与绕行 方向一致时取负,不一致时取正方向一致时取负,不一致时取正方向一致时取负,不一致时取正方向一致时取负,不一致时取正 南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电电 路路 3.23.2 网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法 电路中仅含电压
12、源的网孔法电路中仅含电压源的网孔法 第第第第1 1步:步:步:步:选取各网孔电流绕行方向选取各网孔电流绕行方向选取各网孔电流绕行方向选取各网孔电流绕行方向 第第第第2 2步:步:步:步:利用直接观察法形成方程利用直接观察法形成方程利用直接观察法形成方程利用直接观察法形成方程 第第第第3 3步:步:步:步:求解求解求解求解 南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电电 路路 3.23.2 网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法 电路中含电流源的网孔法电路中含电流源的网孔法 第第第第1 1类情况类情况类情况类情况:含实际电流源:作一次等效变换含
13、实际电流源:作一次等效变换含实际电流源:作一次等效变换含实际电流源:作一次等效变换 第第第第2 2类情况类情况类情况类情况:含理想电流源支路含理想电流源支路含理想电流源支路含理想电流源支路 南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电电 路路 3.23.2 网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法 含理想电流源支路含理想电流源支路 a:a:选取网孔电流绕行方向,其中含理想电流源支路的选取网孔电流绕行方向,其中含理想电流源支路的选取网孔电流绕行方向,其中含理想电流源支路的选取网孔电流绕行方向,其中含理想电流源支路的 网孔电流为已知量网孔电流为已知
14、量网孔电流为已知量网孔电流为已知量:I Imm2 2I Is s 理想电流源理想电流源理想电流源理想电流源位于边沿支路位于边沿支路位于边沿支路位于边沿支路 b:b:对不含有电流源支路的网孔根据直接观察法列方程对不含有电流源支路的网孔根据直接观察法列方程对不含有电流源支路的网孔根据直接观察法列方程对不含有电流源支路的网孔根据直接观察法列方程:(R R1 1R R3 3)I Imm1 1R R3 3I Imm2 2U Us s c:c:求解求解求解求解I Imm1 1I Imm2 2R R1 1R R2 2R R3 3I Is sU Us s+_ _.南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电
15、电 路路 3.23.2 网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法 a:a:选取网孔电流绕行方向,虚设电流源电压选取网孔电流绕行方向,虚设电流源电压选取网孔电流绕行方向,虚设电流源电压选取网孔电流绕行方向,虚设电流源电压U U 理想电流源理想电流源理想电流源理想电流源位于公共支路位于公共支路位于公共支路位于公共支路 b:b:根据直接观察法列方程根据直接观察法列方程根据直接观察法列方程根据直接观察法列方程:c:c:添加约束方程:添加约束方程:添加约束方程:添加约束方程:d:d:求解求解求解求解U U+_ _I Imm1 1I Imm2 2R R1 1
16、R R3 3R R2 2I Is sU Us s+_ _.南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电电 路路 3.23.2 网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法 电路中含受控源的网孔法电路中含受控源的网孔法I Imm1 1I Imm2 2R R1 1R R3 3R R2 2rIrIU Us s+_ _+_ _I I.a:a:选取网孔电流绕行方向选取网孔电流绕行方向选取网孔电流绕行方向选取网孔电流绕行方向 b:b:先将受控源作独立电源处理,利用直接观察法列方程:先将受控源作独立电源处理,利用直接观察法列方程:先将受控源作独立电源处理,利用直
17、接观察法列方程:先将受控源作独立电源处理,利用直接观察法列方程:c:c:再将控制量用未知量表示:再将控制量用未知量表示:再将控制量用未知量表示:再将控制量用未知量表示:d:d:整理求解:整理求解:整理求解:整理求解:(注意:(注意:(注意:(注意:R R1212 R R2121)南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院电电 路路 3.23.2 网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法网孔电流法和回路电流法 回回 路路 电电 流流 法法 适用于含多个理想电流源支路的电路适用于含多个理想电流源支路的电路适用于含多个理想电流源支路的电路适用于含多个理想电流源支路的电路
18、回路电流是在一个回路中连续流动的假想电流回路电流是在一个回路中连续流动的假想电流回路电流是在一个回路中连续流动的假想电流回路电流是在一个回路中连续流动的假想电流 一个具有一个具有一个具有一个具有b b条支路和条支路和条支路和条支路和n n个节点的电路,其独立回路个节点的电路,其独立回路个节点的电路,其独立回路个节点的电路,其独立回路 数为数为数为数为(b b n n+1)+1)以回路电流作为电路独立变量进行电路分析的方法以回路电流作为电路独立变量进行电路分析的方法以回路电流作为电路独立变量进行电路分析的方法以回路电流作为电路独立变量进行电路分析的方法 称为称为称为称为回路电流法回路电流法回路电
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