直流电路结点电压分析

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1、直流电路结点电压分析一、实验目地1．求解两结点电路的节点电压。2．求解三结点电路的节点电压。二、实验器材直流电压源电压表电阻三、实验原理及实验电路结点电压分析法需要用基尔霍夫电流定律来确定电路中每个结点相对参考结点的电压，预先选定的这个参考结点一般称为接地点。求解结点电压的步骤是：1．任意指定一个参考结点并标出接地符号。2．将串联内阻RS的电压源US转换为并联内阻RS的等效电流源IS。等效电流源IS等于US除以RS。3．除了参考结点以外，对每个结点任意指定未知电压符号Ua、Ub、Un等。算出的电压值都是相对参考结点的。如

2、果一个电压源直接连接在两个结点之间，而电压源支路里又没有电阻，则可给其中一个结点指定电压符号，而另一个结点的电压则可用第一个结点的电压和电源电压来代替。如果电压源直接连接在一个结点和参考结点间，而在这个支路里又没有电阻，则这个结点的电压就等待于电源电压。4．在每个没有电流源的支路里任意指定电流方向。通常电流方向可指向参考结点。5．除了参考结点以外，对每个结点应用基尔霍夫电流定律以支路电流替代未知结点电压。每个结点都可得到一个方程（参考节点除外）。因此，如果有n个结点，就可得到n-1个方程。如果有一个电压源连接在两个结点之

3、间而这个支路里又没有电阻，则必须将这两个结点优化处理为一个结点。6．解方程，求出结点电压值。R1R2R30.00V10hm60hm20hm2V6V++--图１　　两结点电路++--10V8VR2R1R3R420hm20hm20hm20hm0.00v0.00v图2三结点电压-R2R1R5R420hm20hm20hm0.00v0.00v图3两结点之间连接电压源的三结点电路+-15Vab+10V20hm四、实验步骤1．建立如图1所示的两结点实验电路。2．单击仿真电源开关，记录结点电压测量值Ua。3．求解图1电路中的结点电压Ua

4、，并与测量值进行比较。4.建立图2所示的三结点实验电路。5．单击仿真电源开关，记录结点电压Ua和Ub的测量值。6．求解图2所示电路中的结点电压Ua和Ub。并与测量值进行比较。7．建立如图3所示为两个结点之间连接了电压源的三结点实验电路。8．单击仿真电源开关，记录结点电压Ua和Ub的测量值。9．求解图3所示的电路中的结点电压Ua和Ub。并与测量值进行比较。五、思考题1.在步骤1-3中，结点电压Ua的测量值与计算值比较情况如何？2．在步骤4-6中，结点电压Ua和Ub的测量值与计算值比较情况如何？3．在步骤7-9中，结点电压U

5、a和Ub的测量值与计算值比较情况如何？（注：使用Mimulate中的直流工作点分析法求解电路结点上的电压有一种非常方便的方法。在接好原理图后，标注结点，启动Simulate菜单中Analyses下的DCOpertion…的命令，在打开的DCOpertion对话框中选取要分析的结点号，最后点击Simulate按钮，立刻出现仿真结果。）