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1、支路法2、節(jié)點法3、網(wǎng)孔法 難 點1、改進節(jié)點法2、割集法3、回路法,3-1 拓撲術語,支路 節(jié)點 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、，對節(jié)點列寫電流（KCL）方程，對回路列寫電壓（KVL）方程，再對各個支路寫出其電壓電流關系方程，簡稱支路方程。從而得到含2b個變量的2b個獨立方程。又稱為“2B法”。,2 ．變量 b個支路電流和b個支路電壓，共2b個變量 。3．方程結構 方程結構為b個支路方程，n-1個電流（KCL）方程，b-(n-1)個電壓（KVL）方程，共2b個方程,二、支路電流法,1．方法 以支路電流作為變量，對

3、獨立節(jié)點列寫電流（KCL）方程，對獨立回路列寫電壓（KVL）方程，再由各個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個變量的b個獨立方程。又稱為“1B法”。,2 ．變量 b個支路電流，共1b個變量 。3．方程結構 方程結構為n-1個電流（KCL）方程，b-(n-1)個電壓（KVL）方程，共b個方程。,4．解題步驟選定各個支路電流的參考方向按KCL對個獨立節(jié)點列寫電流方程選取個獨立回路

4、，指定回路的繞行方向，應用KVL，列寫電壓方程聯(lián)立上述方程式，求解,5．說明當電路存在純電流源支路時，可設電流源的端電壓為變量，同時補充相應方程。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)點法與割集法,1 .方法 任選電路中某一節(jié)點為參考節(jié)點，其他節(jié)點與此參考節(jié)點間的電壓稱為“節(jié)點電壓”。節(jié)

5、點法是以節(jié)點電壓作為獨立變量，對各個獨立節(jié)點列寫KCL電流方程，得到含(n-1)個變量的(n-1)個獨立電流方程，從而求解電路中待求量。,一、節(jié)點法,2.變量 (n-1)個節(jié)點電壓3.方程結構 (n-1)個KCL電流方程 4.矩陣形式 其中，Gn為節(jié)點電導矩陣，Un為節(jié)點電壓向量，Jn為節(jié)點電流源向量,5.解題步驟選定參考節(jié)點；直接寫出節(jié)點電壓方程（實質上是電流方程），注意自導

6、總為正值，互導總為負值；聯(lián)立上述方程式，求解。,6.說明存在純電壓源支路時，可設電壓源的電流為變量，同時補充相應的方程。存在受控源時，可將受控源按獨立源處理，其后將受控源的控制量用節(jié)點電壓表示出來，然后移項。適用于支路多、節(jié)點少的電路分析。可以運用于非平面電路。,1 .方法 以樹支電流為變量，對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.方程結構：樹支數(shù)目個KCL方程

7、,二、割集法,4.矩陣形式 其中，Gt為節(jié)點電導矩陣，Ut為節(jié)點電壓向量，Jt為節(jié)點電流源向量 5.說明選樹時，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?？梢赃\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“改進節(jié)點法”。即將純電壓源支路作為“廣義節(jié)點”，按節(jié)點法規(guī)則列寫方程,例題2——存在受控源的

8、情況,在建立節(jié)點節(jié)點方程時，受控源可以按獨立源對待，但需利用受控源與其所涉及到的節(jié)點電壓變量之間的關系。,在該題的求解中，可以將紅色框內的電壓源（即節(jié)點3和原參考節(jié)點）作為廣義參考節(jié)點，蘭色框內的受控源（即 1、4節(jié)點）作為廣義節(jié)點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)孔電流作為獨立變量，對各

9、個網(wǎng)孔列寫電壓（KVL）方程，由于平面電路的全部網(wǎng)孔為一組獨立回路，因此可以得到一組完備的獨立電流方程，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.方程結構 網(wǎng)孔數(shù)個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)點電壓源向量,5.說明當電路存在純電流源支路時，可設電流源的端電壓為變量，同時補充相應方程當電路中存在受控源時，可

10、將受控源按獨立源一樣處理，其后將受控源的控制量用網(wǎng)孔電流表示出來，然后移項 適用于支路多、網(wǎng)孔少的電路分析只能運用于平面電路。,1 .方法 以連支電流為變量，對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.方程結構：連支數(shù)目個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.說明選樹應盡量將電流