电路分析第二章(0125)2018ppt课件.ppt

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1、第二章电路的分析方法和电路定理主要内容2.7最大功率传递定理2.1电路约束与电路方程2.2支路分析法2.3节点电压法2.4网孔电流法2.5线性电路的性质2.6戴维南定理和诺顿定理当确定的电路元件连接成一定几何关系的电路之后,只要连接方式不变,各节点和各回路必定满足KCL和KVL方,这种取决于电路连接形式的约束——拓扑约束由元件性质所决定的约束,可列写VAR方程。——元件约束拓扑约束元件约束2.1电路约束与电路方程两类约束2.1电路约束与电路方程图2.1-1电阻电路图2.1-1所示电阻电路,有4个节点

2、,6条支路,3个网孔,7个回路,并有6个支路电流变量,6个支路电压变量。2.1电路约束与电路方程由可列得:根据可列得上述KCL、KVL方程不是独立的。结论:对于b条支路,n个节点的电路:(1)独立且完备的KCL方程数为n-1个;(2)独立且完备的KVL个数为b-(n-1)个;图2.1-1的电路只有3个KCL方程式独立的,只有3个KVL方程是独立的。图2.1-1电阻电路2.1电路约束与电路方程由图中6个元件的伏安特性,可列写如下VAR方程因此,对于具有b条支路,n个节点的电路,可以得到独立且这种根据两

3、类约束所描述的共有2b个独立且完备的方程的方法称为2b法。电阻电路2.1电路约束与电路方程完备的n-1个KCL方程,b-(n-1)个KVL方程,b个VAR方程。2.2支路分析法支路分析法是最基本的电路分析方法,包括支路电压法和支路电流法,分别以支路电压或支路电流为电路变量。(1)标定各支路电流参考方向;(2)选定(n–1)个节点,列写其KCL方程;(3)选定b–(n–1)个独立回路,列写其KVL方程;将元件的VAR方程代入KVL方程,用支路电流表示支路电压。支路电流法列写方程的一般步骤:(4)求解上

4、述方程,得到b个支路电流。(5)根据电路中其它电路变量与支路电流的关系求出所需解。举例以支路电流为变量列写方程。(1)(2)图中有2个网孔为独立回路,由KVL可得:式(1)和式(2)所得的方程组是独立且完备的。可见,若电路有b条支路,则支路电流法联立方程的数目为b个,通常称1b法。对2个独立节点①②列写KCL方程支路电流法电路2.2.1支路电流法2.2.2支路电压法在支路电压法中关键的一步是要将KCL方程用支路电压表示。以支路电压为未知量,3个方程如下节点②列写KCL方程例2.2-1对节点①列写KC

5、L方程有:(1)对右边网孔列写KVL方程:联立式(1)和(2)解得所以受控电压源吸收的功率为(即产生的功率)(2)(1)采用支路电流法。2.2支路分析法用支路分析法求图中受控电压源的功率。作业课堂2.1,2.4习题课1.7,1.9,1.11,1.12课后2.3,2.5例2.2-1对节点①列写KCL方程有:对右边网孔列写KVL方程:所以受控电压源吸收的功率为(即产生的功率)2.2支路分析法(1)采用支路电压法。受控源引入了中间变量须列写附加方程解得2.3节点电压法以节点电压为变量列方程求解电路的方法叫

6、做节点电压法。在电路中任选一个节点作为参考节点(参考点接地),则其它节点与参考节点的电压差称为该节点的节点电压。图2.3-1节点电压法电路节点电压是一组独立且完备的变量。举例(2)列KCL方程(1)选定参考节点,标明其余n-1个独立节点的电压。2.3节点电压法┴┴(3)将支路电流用节点电压表出(4)将支路电流表达式代入式,2.3节点电压法┴┴且令电导整理式,得:④——节点电压方程的标准形式2.3节点电压法┴┴④时,系数①当称为节点i的自电导,是与节点i相连的所有支路电导之和。符号为正。时,

7、系数②当称为节点i和节点j之间的互电导。是节点i和节点j之间的公有电导之和。符号为负。③是流入节点i的所有电源电流的代数和。节点电压法应用的一般步骤:(1)选定参考节点,标定n-1个独立节点;(2)对n-1个独立节点,以节点电压为未知量,列写其KCL方程;(3)求解上述方程,得到n-1个节点电压;(4)若有受控源,当独立源处理,并附加方程。2.3节点电压法(5)求各支路电压、电流及其他功率等变量。(1)把受控源当作独立源来列写方程;(2)控制量用节点电压表示。例2.3-1列写图2.3-2所示电路的节

8、点电压方程。解:思路:2.3节点电压法附加方程:图2.3-2例2.3-2用节点电压法求图2.3-3中电流与解图中含有电压源,可选取电压源一端的节点③为参考节点。图2.3-3例2.3-2的电路2.3节点电压法图2.3-3例2.3-2的电路解:节点的节点电压即为电压源的电压:2.3节点电压法解得:所以节点的方程为:2.3节点电压法例2.3-4求图2.3-5所示电路的节点电压。取节点④为参考点对于节点,列节点电压方程节点③与参考节点之间接入了一个受控电压源,故附加方程

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