[理學(xué)]第2章電阻電路的分析方法-在線瀏覽
2025-03-08 14:58本頁面
【正文】 利用支路電流法求解步驟： ? 任意選定各支路電流參考方向； ? 按照基爾霍夫電流定律，對（ n1） 個獨立結(jié)點列出 KCL方程； ? 以網(wǎng)孔為獨立回路，個數(shù)為 l = b(n1）， 設(shè)定回路方向，列出 KVL方程。 (2)由 KCL，對結(jié)點 a、 b列出結(jié)點電流方程： 結(jié)點 a: I1+I2+I4=0 (1) 結(jié)點 b: I2+I3+I5=0 (2) 例 2： 支路電流法 (3)以支路電流為未知量，列出各網(wǎng)孔的 KVL方程： 網(wǎng)孔 l1: R1I1+R4I4=us1 (4) 網(wǎng)孔 l2: R2I2+R5I5R4I4=0 (5) 網(wǎng)孔 l3: R3I3R5I5=us2 (6) ? 在電路中選定一個結(jié)點為參考點，其余結(jié)點與參考點之間的電壓稱為 結(jié)點電壓 。與支路法比較，這種方法因方程數(shù)減少而較為方便，特別適用于多支路少結(jié)點電路的分析求解。 (2)記結(jié)點 2的電壓為 U1和 U2。 ?Is11, Is22分別稱為結(jié)點 1和 2的等效電流源 ， 是流入相應(yīng)結(jié)點的各電流源電流的代數(shù)和 。 結(jié)點電壓法 列結(jié)點電壓方程時應(yīng)注意以下兩點： ? 自電導(dǎo)為正值，互電導(dǎo)為負(fù)值。 結(jié)點電壓法 例 。 結(jié)點電壓法 解 :(1)應(yīng)用電源模型等效變換法 ， 將電路中的 電壓源 電阻串聯(lián)支路 等效為 電流源 電阻并聯(lián)電路 ， 如圖 (b)所 示 ，其中 IS1=US1/R1=9V/2Ω=。 結(jié)點電壓法 (2)取 b點為參考點 ， 用 Ua表示結(jié)點 a的結(jié)點電壓 ， 列出結(jié)點電壓方程為 121 2 31 1 1()a s s sU I I IR R R? ? ? ? ? 結(jié)點電壓法 求的 Ua=6V， 計算流過 R3的電流 I3=Ua /R3=2A。 結(jié)點電壓法 分析： 電路中有一純電壓源支路 ，它不能應(yīng)用電源互換方法變換為電流源 ， 故不能直接按規(guī)則列寫結(jié)點方程 。 結(jié)點電壓法 例 ，求 U和 I。 解得 : u1=4V, u3=6V 結(jié)點電壓法 例 ，求 U和 I。疊加定理是體現(xiàn)線性電路特性的重要定理。電路在激勵作用下產(chǎn)生的電流和電壓稱為響應(yīng)（電流或電壓）。 疊加定理 例 6 求下圖中電流 i 和電壓 u。 疊加定理 圖 (a)為電壓源 uS單獨作用電路 ， 電流源 IS置為零 (開路 )；圖 (b)為電流源 IS單獨作用電路 ， 電壓源 uS置為零 (短路 )。 (2)求出各獨立源單獨作用時的響應(yīng) 。 u′= 。 u″= 15V。 1 疊加定理 （ 3） 由疊加定理求得各獨立源共同作用時的電路響應(yīng) ， 即為各響應(yīng)分量的代數(shù)和 。 +i = 。+u= 。、 i與 i參考方向一致 ， 。、 u與 u參考方向均一致 ) 使用疊加定理分析電路時 ， 應(yīng)該注意如下幾點 ： ? 疊加定理僅適用于計算線性電路中的電流或電壓 ， 而不能用來計算 功率 (功率與獨立源之間不是線性關(guān)系 )。 ? 響應(yīng)分量疊加是代數(shù)量的疊加 ， 當(dāng)分量與總量的參考方向一致時 ， 取 “ +”號；參考方向相反時 ， 取 “ ”號 。 這一特性 ， 稱為線性電路的齊次性或比例性 。 ? 二端網(wǎng)絡(luò)：任何一個具有兩個端鈕的網(wǎng)絡(luò)，無論其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何，都稱為二端網(wǎng)絡(luò)； ? 若網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部含有獨立電源，則稱為 有源二端網(wǎng)絡(luò) ； 無論其內(nèi)部電路如何復(fù)雜，有源二端網(wǎng)絡(luò)對外等效于一個電源。 等效電源定理 戴維南定理： ? 任何 線性有源二端網(wǎng)絡(luò) 對外電路而言，總可以用一個獨立電壓源與一個線性電阻相串聯(lián)的電路來代替。 等效電壓源 Uoc數(shù)值等于 N的端口開路電壓。 戴維南定理 例 （ a）所示，已知： R1=5Ω， R2=6Ω， R3=3Ω，US=9V， IS=3A， 用戴維南定理計算 R3支路電流 I3。 分析：求 RL支路的電流時，先將 RL支路以外的部分看做一個有源二端網(wǎng)絡(luò)，求出該網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路。 自 a、 b處斷開 RL支路，設(shè)定 UOC參考方向如下圖所示，應(yīng)用疊加定理求得有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓： 戴維南定理 UOC=U1+U2=8V+ 8 Ω =12V 解 : (2). 求等效電阻 RO。 應(yīng)用等效變換方法 (如串 、 并聯(lián)等 )直接求出無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻 。 ? (3)外加電源法 ?；蛘咄饧右粋€電流源 Is,求該電源兩端的電壓Us,此時有 Ro=Us/Is. 戴維南定理 使用等效電源定理時應(yīng)注意： ? (1)由于等效電源定理的證明過程應(yīng)用了疊加定理 ， 因此要求被等效的有源二端網(wǎng)絡(luò)必須是 線性 的 ， 內(nèi)
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