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1、復習復習1 1、基爾霍夫電流、基爾霍夫電流(KCL)(KCL)定律定律:對于每個結點來說對于每個結點來說,任意時刻任意時刻流入結點的電流之和,等于流入結點的電流之和,等于流出結點電流之和。流出結點電流之和。I流入流入=I流出流出I3+I4=I1+I21復習復習2、基爾霍夫電壓基爾霍夫電壓(KVL)定定律律:任意閉合回路上任意閉合回路上,各段電壓各段電壓降代數(shù)和為零。降代數(shù)和為零。針方向)R1I1+R2I1+US2-R3I3-US1=0I1R1I2(假設網孔繞行方向為順時US1R2I3R3US22思考R1U+S-II=US/(R1+R2)R2R1aR2+I1I2+US1IU-3R3-S2b bI
2、1、I2、I3如何計算呢?32.3 2.3 支路電流法支路電流法1.2.3.4.支路電流法的推導什么是支路電流法應用支路電流法的步驟支路電流法的應用舉例4R1+-I1I3aR2I2R3+一、支路電流法的推導一、支路電流法的推導分析分析:以支路電流為未知量,需要以支路電流為未知量,需要3 3個獨個獨US2立方程方可求解出立方程方可求解出3 3個未知電流個未知電流。-US1b b首先,用基爾霍夫電流定律列寫結點首先,用基爾霍夫電流定律列寫結點KCLKCL方程方程對結點a列出KCL方程對結點b列出KCL方程I1+I2=I3I3=I1+I2可見,對具有兩個結點的電路,應用基爾霍夫電流定律只能列出2-1
3、1個獨立方程。推廣推廣:一般來說,對具有一般來說,對具有n個結點的電路用基爾霍夫電流個結點的電路用基爾霍夫電流定律只能得到定律只能得到(n1)個獨立結點個獨立結點KCL方程。方程。5R1aR2I2US1+-I1I3L1R3b bL2其次,用基爾霍夫電壓定律列出獨立其次,用基爾霍夫電壓定律列出獨立的的KVLKVL方程。方程。+US2分析分析:通常取網孔列出通常取網孔列出KVL方程。在方程。在-圖中有圖中有2個網孔。假定各網孔繞行方個網孔。假定各網孔繞行方向如圖中所示。向如圖中所示。R1I1+R3I3-US1=0R2I2+R3I3-US2=0對網孔L1可列出對網孔L2可列出可見,對有2個網孔的電路
4、,用基爾霍夫電壓定律可列出2個獨立的KVL方程。推廣推廣:對于對于n個結點個結點,b條支路組成的電路中條支路組成的電路中,可列出可列出b-(n-1)個網孔電壓方程。個網孔電壓方程。結論:應用結論:應用KCL和和KVL,一共列出,一共列出(n一一1)+b一一(n一一1)b個獨立方程,故可解出個獨立方程,故可解出b個支路電流。個支路電流。62.3 支路電流法二、什么是支路電流法二、什么是支路電流法支路電流法支路電流法:以電路中各支路電流為未知量,根據(jù)基爾以電路中各支路電流為未知量,根據(jù)基爾霍夫電流定律和電壓定律列出電路中的結點電流獨立霍夫電流定律和電壓定律列出電路中的結點電流獨立方程和網孔電壓獨立
5、方程方程和網孔電壓獨立方程,然后聯(lián)立方程組求解,計算然后聯(lián)立方程組求解,計算出各未知支路的電流。出各未知支路的電流。7三、應用支路電流法的步驟三、應用支路電流法的步驟1、首先分析電路、首先分析電路,確定電路中有確定電路中有n個結點個結點,b條支路條支路;2、假定各支路電流參考方向和網孔繞行方向;、假定各支路電流參考方向和網孔繞行方向;3、選定獨立結點,列出獨立的、選定獨立結點,列出獨立的KCL電流方程;電流方程;4、選定網孔,列出獨立的、選定網孔,列出獨立的KVL電壓方程;電壓方程;5、聯(lián)立方程組、聯(lián)立方程組,代入?yún)?shù)求解代入?yún)?shù)求解;6、驗算、驗算.8R1+-L1aR2I2+-US2四、支路
6、電流法的應用舉例四、支路電流法的應用舉例例1 圖中:若已知US1=140V,US2=90V,R1=20?,R2=5?,R3=6?。求:各支路電流I1US1I3R3b bL2解:、假定各支路電流的參考方向和網孔的繞行方向;、假定各支路電流的參考方向和網孔的繞行方向;、選定獨立節(jié)點,列出獨立的、選定獨立節(jié)點,列出獨立的KCL電流方程電流方程;結點a:I1+I2=I3、選定網孔,列出獨立的、選定網孔,列出獨立的KVL電壓方程;電壓方程;網孔L1:R1I1+R3I3-US1=0網孔L2:R2I2+R3I3-US2=09R1+-L1aR2I2+-US2圖中:若已知US1=140V,US2=90V,R1=
7、20?,R2=5?,R3=6?。I1US1I3R3b bL2求:各支路電流解:、聯(lián)立方程組,代入?yún)?shù)求解、聯(lián)立方程組,代入?yún)?shù)求解。I1+I2=I3(1)R1I1+R3I3-US1=0(2)R2I2+R3I3-US2=0(3)將(1)式代入(2)、(3)式,整理可得10I1+I2=I3(1)20I1+6I3-140=0(2)5I2+6I3-90=0(3)R1+-L1aR2I2+-US2圖中:若已知US1=140V,US2=90V,R1=20?,R2=5?,R3=6?。求:各支路電流I1I3R3b bUS1L2解:、聯(lián)立方程組,代入?yún)?shù)求解。、聯(lián)立方程組,代入?yún)?shù)求解。13I1+3I2-70=0
8、6I1+11I2-90=0I1=4AI2=6A代入(1)式可得I3=10A電流電流I1、I2、I3均為正值均為正值,說明各電流實際方向與假定電流參考說明各電流實際方向與假定電流參考相同相同.11cI1I2L1例2:用支路電流法求解各支路電流和理想電流源上的端電壓。解:d、假定各支路電流的參考方向和網孔的繞行方向;、假定各支路電流的參考方向和網孔的繞行方向;2、選定獨立節(jié)點,列出獨立的、選定獨立節(jié)點,列出獨立的KCL電流方程;電流方程;結點c:I1+I2=IS=23、選定網孔,列出獨立的、選定網孔,列出獨立的KVL電壓方程;電壓方程;網孔L1:20I1-30I2-40=012cI1I2L1例2:用支路電流法求解各支路電流和理想電流源上的端電壓。解:d4、聯(lián)立方程組求解;、聯(lián)立方程組求解;I1+I2=220I1-30I2-40=0I1=2AI2=05、求理想電流源上電壓、求理想電流源上電壓abab-50Is-30I2=-502-300=-100V 電壓電壓Uab為負值為負值,說明電流源的端電壓說明電流源的端電壓b為電壓正極為電壓正極,a為電壓負極為電壓負極13課后作業(yè)課后作業(yè)1、課后習題P45 2-3-1;2、預習戴維寧定理思考題:(1)、戴維寧定理的內容是什么?(2)、簡述用戴維寧定理分析復雜電路的步驟。(3)、比較它與支路電流法的優(yōu)點。14