支路电流法
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支路电流法
支路电流法是以支路电流为未知量,根据基尔霍夫定律列写所需方程组,然后求解未知电流的方法。
以图2.13为例,设电路中的节点数为n ,支路条数为b 。
根据KCL
对节点1有 13I I I =+ ①
对节点2有 24I I I =+ ②
对节点3有 435I I I =+ ③
对节点4有 125I I I =+ ④
以上四个方程中只有3个独立,可见当节点数为n 时独立节点方程只有n-1个。
电路中支路条数为b ,则列出b 个独立方程联立求解。
根据KVL 定律列出余下的b-(n-1)个回路方程。
根据KVL 定律:
对回路1431有 115533I R I R I R += ⑤
对回路4234有 225544I R I R I R =+ ⑥
对回路1321有 3344S I R I R U += ⑦
对回路1421有 1122S I R I R U += ⑧
本例中n=4,b=6,根据KCL 定律列出了n-1=3个节点方程,根据KVL 定律列出b-(n-
1)=3个回路方程,在此取方程⑤⑥⑦。
只要将方程①②③⑤⑥⑦联立求解即可。
由上例可见,要求得支路电流,就必须列出六个独立方程,当节点数为n ,支路条数为b 时,根据KCL 列出n-1个节点方程,根据KVL 列出b-(n-1)个回路方程。
2.4.2 支路电流法的解题步骤
综上所述,可将支路法求解的步骤归纳如下:
(1) 判断电路节点数和支路条数。
(2) 标出各支路电流的参考方向。
(3) 根据KCL定律列出n-1个节点电流方程。
(4) 标出电源的参考方向,选取网孔作为独立回路,标出各回路绕行方向,根据KVL 定律列出b-(n-1)个独立回路电压方程。
(5) 联立方程,求出各支路电流,若某一电流为负值,说明该电流的实际方向与参考方向相反。