集總參數(shù)電路wuppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-04 18:02本頁(yè)面
【正文】 化電路 3. 簡(jiǎn)化電路的畫(huà)法 R2 E1 E2 R3 R1 a b c d – + + – E1 = 2V E2 = 5V +2V –5V d R2 R3 R1 a b c 2. 電位的計(jì)算 167。 19 兩類約束 KCL與 KVL方程的獨(dú)立性 1. 兩類約束 : 1 ? ? n k ik = 0 KCL 節(jié)點(diǎn)電流方程 拓?fù)浼s束 根據(jù)兩類約束可列方程求出所需的電壓、電流。 VCR (元件的伏安特性 ) 元件約束 設(shè)一個(gè)電路有 b條支路， n個(gè)節(jié)點(diǎn)， m個(gè)網(wǎng)孔： 只有 (n?1) 個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程相互獨(dú)立； m個(gè)網(wǎng)孔電壓方程均為相互獨(dú)立。 : 1 ? ? m k KVL 回路電壓方程 uk = 0 2. 2b 法 設(shè)一個(gè)電路有 b條支路， n個(gè)節(jié)點(diǎn)， m個(gè)網(wǎng)孔。如果以支路電流和支路電壓為變量列方程組求解 ,需要列 2b個(gè)方程。 以支路電壓、支路 電流為變量，要列 12個(gè) 方程才能解出。 如圖所示電路有 6條支路， 4個(gè)節(jié)點(diǎn)， 3個(gè)網(wǎng)孔。 + u6? 1 2 3 i5 i3 i4 i2 i1 + u1? + u2? uS + u3 + u4 + iS R3 R1 R2 ? ? ? 4 按 3個(gè)節(jié)點(diǎn)列 KCL方程 1: i1+i5+is=0 2: – i1+i2+i3=0 3: – i2+i4is=0 按 3個(gè)網(wǎng)孔，列 KVL方程 u1+ u3 – us = 0 u1 + u2 – u6 = 0 u2 + u4 – u3 = 0 + u6? 1 2 3 i5 i3 i4 i2 i1 + u1? + u2? uS + u3 + u4 + iS R3 R1 R2 ? ? ? 4 另由支路 VCR可列出 6個(gè)方程 u1= R1i1 u2= R2i2 u3= R3i3 u4= R4i4 uS 和 iS 為已知 此電路共列出 12個(gè)方程，這種 方法稱為 2b法。 所需的方程數(shù)太多 — 基本方法。 支路電流法是以支路電流為求解對(duì)象，直接應(yīng)用KCL和 KVL列出所需方程組，而后解出各支路電流。 首先確定支路數(shù) b， 假定各支路電流的參考 方向； 為求解支路電流 i i i3 ， 需要列寫(xiě) 3 個(gè)獨(dú)立方程。 1. 支路電流法 凡不能用電阻串并聯(lián)等效化簡(jiǎn)的電路，稱為復(fù)雜電路。 支路電流法 是計(jì)算復(fù)雜電路最基本的方法。 i2 i1 i3 + – R1 R2 R3 + – uS2 uS1 167。 110 支路電流法和支路電壓法 (1b法 ) KVL回路電壓方程 R1i1 – R2 i2 + uS2 – uS1 =０ (1) R2 i2 + R3 i3 – uS2 =０ (2) – uS1 + R1 i1 + R3 i3 =０ (3) KCL節(jié)點(diǎn)電流方程 節(jié)點(diǎn) A： i1 + i2 – i3 = 0 節(jié)點(diǎn) B： – i1 – i2 + i3 = 0 其中有一個(gè)方程 不是 獨(dú)立的。 其中有一個(gè)方 程不是獨(dú)立的 選取網(wǎng)孔或每次所選的回路中至少有一條支路是已選回路所未包含的支路，列寫(xiě)的 KVL方程式一定是獨(dú)立的。 對(duì) n 個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路，只能列寫(xiě) (n–1)個(gè) 獨(dú)立的 KCL方程。 A B i2 i1 i3 + – R1 R2 R3 + – uS2 uS1 1. 支路電流法 i1＋ i2 – i3＝０ (1) 求電流 i i i3 聯(lián)立方程組 1. 確定支路數(shù) b, 假定各支路電流的參考方向及回路循行方向。 2. 應(yīng)用 KCL列出獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電流方程。對(duì)于有 n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路， 只能列出 (n–1)個(gè) 獨(dú)立的 KCL方程。 3. 應(yīng)用 KVL列出余下的 b – (n–1)獨(dú)立回路電壓方程。 獨(dú)立回路：含有新的支路，或選網(wǎng)孔作為獨(dú)立回路。 4. 解方程組，求解出各支路電流。 采用支路電流法求解電路的步驟： A B i2 i1 i3 + – R1 R2 R3 + – uS2 uS1 1. 支路電流法 R2 i2 + R3 i3 – uS2 =０ (3) R1i1 – R2 i2 + uS2 – uS1 =０ (2) 以支路電壓為求解變量列方程組求解，支路電流 由支路電壓表示。 u1+u3us= 0 u1+u2u6= 0 u2+u4u3= 0 u1/R1+i5+iS= 0 u1/R1+u2/R2+u3/R3= 0 u2/R2+u4/R4iS= 0 由上述方程組可解出支路電壓，進(jìn)而求解支路電流。 + u6? 1 2 3 i5 i3 i4 i2 i1 + u1? + u2? uS + u3 + u4 + iS R3 R1 R2 ? ? ? 4 例 1：用支路電流法列出求解各支路電流所需的 聯(lián)立方程組。 解： 本電路有 i i i3 三個(gè)未知量， 需列寫(xiě)三個(gè)獨(dú)立方程式。 節(jié)點(diǎn) A: i1 + i2 + iS1 – i3 = 0 回路 Ⅰ : uS2 – uS1 + i1 R1 – i2 R2 = 0 回路 Ⅱ : i2 R2 + i3 R3 – uS2 = 0 注意 ： 列 KVL方程時(shí)，不要選擇含有恒流源的回路。 A i2 i1 i3 + – R1 R2 R3 + – uS2 uS1 iS Ⅰ Ⅱ Ⅲ 例 2 用支路電流法列出求解各支路電流所需的獨(dú)立方程。 解 由于有 i i i i5 4個(gè)未知 量，故需列寫(xiě) 4個(gè)獨(dú)立方程 節(jié)點(diǎn) A : – i1 + i2 + i3= 0 回路 Ⅲ : – uS + i2 R2 – i3R3 + i5 R5 = 0 回路 Ⅰ : – i1R1 – i2 R2 + uS = 0 節(jié)點(diǎn) B : iS – i3 – i5 = 0 注意 ： 列寫(xiě)回路電壓方程時(shí)，不要選擇含有 恒流源的回路 Ⅱ ( 可減少方程個(gè)數(shù) )。 A i1 i5 + – R2 R4 R5 uS iS R1 i3 B R3 i2 Ⅰ Ⅱ E1 R1 R3 I1 b I3 R4 R5 E2 I2 a c d I5 I4 I6 支路 b = 6, 節(jié)點(diǎn) n = 4, 網(wǎng)孔 m = 3 必有 m = b – (n – 1) R2 Ⅲ Ⅰ Ⅱ KCL: a: – I1– I2 +I5 = 0 b: I2 + I3 – I4 = 0 c: I1 – I3+ I6 = 0 KVL: I: R2I2+ R4I4+R5I5= E1 Ⅱ : R3I3+ R4I4= E2 Ⅲ : R1I1+ R3I3 – R2I2= 0 求解量：支路電流 I1~ I6 解方程組，得 I1 ~ I6 例 3 用支路電流法求解各支路電流。 若 E1=15V， E2=10V， R1=1?， R2=4 ? ， R3=2 ?， R4=4 ? ， R5=1 ? 求得 I1 = 2A， I2 = 1A， I3 = 1A， I4 = 2A， I5 = 3A， I6= 1A 用功率平衡方程式驗(yàn)證結(jié)果 ? I 2R = 4+4+2+16+9 = 35W ? IE =3?15+(–1) ?10 = 35W ? I 2R = ? IE 正確 例 3 用支路電流法求解各支路電流。 支路 b = 6,節(jié)點(diǎn) n = 4, 網(wǎng)孔 m = 3 必有 m = b – (n – 1) E1 R1 R3 I1 b I3 R4 R5 E2 I2 a c d I5 I4 I6 R2 Ⅲ Ⅰ Ⅱ 第一章習(xí)題 1?3 , 1?6 , 1?10 , 1?13 , 1?16 , 1?21 , 1?23 , 1?24 , 129 1?30 , 1?32 , 1?33 , 1?36 以自然班為單位交作業(yè)，請(qǐng)課代表將第一章作業(yè)于第 7周周二上課時(shí)間交上來(lái)。 要求： 1. 畫(huà)電路圖，標(biāo)方向； 2. 寫(xiě)清分析過(guò)程，結(jié)果標(biāo)注單位。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1