電路的一般分析方法ppt課件

1、第三章 電路的一般分析方法,重 點(diǎn)1、支路法2、節(jié)點(diǎn)法3、網(wǎng)孔法 難 點(diǎn)1、改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法2、割集法3、回路法,3-1 拓?fù)湫g(shù)語(yǔ),支路 節(jié)點(diǎn) 回路 網(wǎng)孔 基本回路 割集 基本割集,,樹與基本回路,樹與基本割集,,,,,,不同的樹與基本回路,不同的樹與基本割集,,,,,,,3-2 支路法,一、2B法,1．方法 以支路電壓和支路電流作為變量

2、，對(duì)節(jié)點(diǎn)列寫電流（KCL）方程，對(duì)回路列寫電壓（KVL）方程，再對(duì)各個(gè)支路寫出其電壓電流關(guān)系方程，簡(jiǎn)稱支路方程。從而得到含2b個(gè)變量的2b個(gè)獨(dú)立方程。又稱為“2B法”。,2 ．變量 b個(gè)支路電流和b個(gè)支路電壓，共2b個(gè)變量 。3．方程結(jié)構(gòu) 方程結(jié)構(gòu)為b個(gè)支路方程，n-1個(gè)電流（KCL）方程，b-(n-1)個(gè)電壓（KVL）方程，共2b個(gè)方程,二、支路電流法,1．方法 以支路電流作為變量，對(duì)

3、獨(dú)立節(jié)點(diǎn)列寫電流（KCL）方程，對(duì)獨(dú)立回路列寫電壓（KVL）方程，再由各個(gè)支路的支路方程將支路電壓用支路電流表示出來。從而得到含b個(gè)變量的b個(gè)獨(dú)立方程。又稱為“1B法”。,2 ．變量 b個(gè)支路電流，共1b個(gè)變量 。3．方程結(jié)構(gòu) 方程結(jié)構(gòu)為n-1個(gè)電流（KCL）方程，b-(n-1)個(gè)電壓（KVL）方程，共b個(gè)方程。,4．解題步驟選定各個(gè)支路電流的參考方向按KCL對(duì)個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)列寫電流方程選取個(gè)獨(dú)立回路

4、，指定回路的繞行方向，應(yīng)用KVL，列寫電壓方程聯(lián)立上述方程式，求解,5．說明當(dāng)電路存在純電流源支路時(shí)，可設(shè)電流源的端電壓為變量，同時(shí)補(bǔ)充相應(yīng)方程。適用于支路數(shù)少的電路的分析支路電壓法與之類似,2．例題,試用2B法和1B法求解各條支路的電壓和電流。,2B法,支路電流法（1B法）,支路電壓法（1B法）,3-3 節(jié)點(diǎn)法與割集法,1 .方法 任選電路中某一節(jié)點(diǎn)為參考節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)與此參考節(jié)點(diǎn)間的電壓稱為“節(jié)點(diǎn)電壓”。節(jié)

5、點(diǎn)法是以節(jié)點(diǎn)電壓作為獨(dú)立變量，對(duì)各個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)列寫KCL電流方程，得到含(n-1)個(gè)變量的(n-1)個(gè)獨(dú)立電流方程，從而求解電路中待求量。,一、節(jié)點(diǎn)法,2.變量 (n-1)個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓3.方程結(jié)構(gòu) (n-1)個(gè)KCL電流方程 4.矩陣形式 其中，Gn為節(jié)點(diǎn)電導(dǎo)矩陣，Un為節(jié)點(diǎn)電壓向量，Jn為節(jié)點(diǎn)電流源向量,5.解題步驟選定參考節(jié)點(diǎn)；直接寫出節(jié)點(diǎn)電壓方程（實(shí)質(zhì)上是電流方程），注意自導(dǎo)

6、總為正值，互導(dǎo)總為負(fù)值；聯(lián)立上述方程式，求解。,6.說明存在純電壓源支路時(shí)，可設(shè)電壓源的電流為變量，同時(shí)補(bǔ)充相應(yīng)的方程。存在受控源時(shí)，可將受控源按獨(dú)立源處理，其后將受控源的控制量用節(jié)點(diǎn)電壓表示出來，然后移項(xiàng)。適用于支路多、節(jié)點(diǎn)少的電路分析?？梢赃\(yùn)用于非平面電路。,1 .方法 以樹支電流為變量，對(duì)用樹支確定的基本割集列寫KCL電流方程，從而求解電路中待求量。2.變量：樹支電壓3.方程結(jié)構(gòu)：樹支數(shù)目個(gè)KCL方程

7、,二、割集法,4.矩陣形式 其中，Gt為節(jié)點(diǎn)電導(dǎo)矩陣，Ut為節(jié)點(diǎn)電壓向量，Jt為節(jié)點(diǎn)電流源向量 5.說明選樹時(shí)，盡量將電壓源或受控壓源所在支路選為樹支。這樣可減少方程數(shù)量。可以運(yùn)用于非平面電路。,例題1——存在純壓源的情況,三、例題,方法一：將純電壓源的電流作為變量添加在方程中,,例題1——存在純壓源的情況,方法二：使用“改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法”。即將純電壓源支路作為“廣義節(jié)點(diǎn)”，按節(jié)點(diǎn)法規(guī)則列寫方程,例題2——存在受控源的

8、情況,在建立節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)方程時(shí)，受控源可以按獨(dú)立源對(duì)待，但需利用受控源與其所涉及到的節(jié)點(diǎn)電壓變量之間的關(guān)系。,在該題的求解中，可以將紅色框內(nèi)的電壓源（即節(jié)點(diǎn)3和原參考節(jié)點(diǎn)）作為廣義參考節(jié)點(diǎn)，蘭色框內(nèi)的受控源（即 1、4節(jié)點(diǎn)）作為廣義節(jié)點(diǎn)1,添加以下方程：,,例題3——割集分析法,選樹如圖所示，則只需要對(duì)2?、4?支路（樹支）所決定的基本割集列寫方程即可,3-4 網(wǎng)孔法和回路法,1 .方法 選擇電路的網(wǎng)孔電流作為獨(dú)立變量，對(duì)各

9、個(gè)網(wǎng)孔列寫電壓（KVL）方程，由于平面電路的全部網(wǎng)孔為一組獨(dú)立回路，因此可以得到一組完備的獨(dú)立電流方程，從而求解電路中的待求量。,一、網(wǎng)孔法,2.變量 網(wǎng)孔電流3.方程結(jié)構(gòu) 網(wǎng)孔數(shù)個(gè)KVL電壓方程 4.矩陣形式 其中，Rm為網(wǎng)孔電阻矩陣，Im為網(wǎng)孔電流向量，Um為節(jié)點(diǎn)電壓源向量,5.說明當(dāng)電路存在純電流源支路時(shí)，可設(shè)電流源的端電壓為變量，同時(shí)補(bǔ)充相應(yīng)方程當(dāng)電路中存在受控源時(shí)，可

10、將受控源按獨(dú)立源一樣處理，其后將受控源的控制量用網(wǎng)孔電流表示出來，然后移項(xiàng) 適用于支路多、網(wǎng)孔少的電路分析只能運(yùn)用于平面電路。,1 .方法 以連支電流為變量，對(duì)用連支確定的基本回路列寫KVL方程，從而求解電路中的待求量。2.變量：連支電流3.方程結(jié)構(gòu)：連支數(shù)目個(gè)KVL方程,二、回路法,4.矩陣形式 其中，Rl為回路電阻矩陣，Il為連支電流向量，Ul為回路電壓源向量 5.說明選樹應(yīng)盡量將電流