节点法分析电路(新)

合集下载

节点分析法

节点分析法

补: uB uD 8
UB 8
1
11
10
UA
4
UB
(1
4
5 )U Dຫໍສະໝຸດ 111四、无伴的理想电压源处理
方法3:含有两条无伴电压源支路的,将一条 电压源支路的一端接地;设另一条理想电压源 支路的电流,将此电流暂当作电流源电流列写 方程,并利用理想电压源与相应节点电位关系 补充方程。
12
例9 :求图示电路中电流i。
电阻不计自电导与互电导)
解: 选择参考节
A
UA
点, 列写方程:
I1
I2
I3
(1 10
1 4
1 2 )uA
1.6
70 2
1.6 70
uA
(
1
2 1 1)
10 4 2
若电路只有一个独立节点,其节点
43.06V
I1 =-4.306A I2 = 10.76A
电压方程为: u
I3 = -13.47A
Rs Us
(1)
图(1)伏安关系:
u = Us - iRs
图(2)伏安关系:
Is
u = (Is - i) Rs'
= Is Rs ' - i Rs '
Rs'
(2)
等效变换关系: Us = Is Rs′ Rs= Rs′
4
三、节点分析法: 依据:KCL
支路VCR UA
UB
UC
步骤:
1、选择参考节点,
标出其余节点电压
I sk Gk ( 弥尔曼定理)
9
四、无伴的理想电压源处理
方法1: 含有一条无伴电压源支路的,可选合 适的参考节点使理想电压源成为一个已知节点 电压,列写其余节点电压方程。

电路原理节点分析法

电路原理节点分析法

u1
1.5A
i5
u2 20
0.3A
i6
U2 10
4
0.2A
u1=10V, u2=6V
电路原理
例题分析
例2. 用节点法求图示电路中各未知的支路电流。
注意:含有无伴电压源
10V
+-

i4
解:以节点②为参考节点
即以理想电压源的一端为 +
参考点。
15V
-

U1 4
i1
1
+
4V
-
2
i2
2Ω i3 i5
§2-9 节点分析法
选择③为参考节点,即电位v3=0;
+ us - R1 i1
节点电压:u1=v1-v2=v1,u2=v2; 1
R3 i3
3 i5
节点电压:独立节点对参考节点的电压;
i2
i4
is
方向:指向参考节点的方向为电压降方向。 R2
R4
节点电压数=节点数-1=独立节点数
u1, u2自动满足KVL (电位单值性) 2
i4
is
R4
【①1流】出: 的节电点流电。压u1单独作用,节点 【①2流】出: 的节电点流电。压u2单独作用,节点 【3】: 联接到节点①的各激励源单 独作用,流入该节点的电流代数和。
2
电路原理
§2-9 节点分析法·规范式
G 11
G 12
i s11
节点①:
1 ( R1
1 R2
1 R3
)u1
( 1 R2
2.33 mA
I3
+
1kΩ
15V

3kΩ 1mA

电路分析方法介绍及应用-节点电压法

电路分析方法介绍及应用-节点电压法
《电路分析与实践项目化教程》
指针式万用表的设计 电路分析方法介绍及应用
《电路分析与实践项目化教程》
目录
CONTENTS
1 什么是节点电压法 2 节点电压法的推倒 3 节点电压法的应用
一、什么是节点电压法
节点电压法的定义
在具有n个节点的电路中,任选其中一个节点作为参考点, 其余个各节点相对参考点的电压叫做该节点的节点电压,以电路 的(n-1)个节点电压为未知数,按KCL列(n-1)个节点电流方 程联立求出节点电压,再求出其它各支路电压或电流的方法称为 节点电压法。
………………………………
G u (n1)1 10 G u (n1)2 20 G u (n1)(n1) (n1)0 iS (n1)(n1)
三、节点电压法的应用
例: 用节点电压法求图中各电阻支路电流。
三、节点电压法的应用
1、列出节点方程,整理得
节点 (11)u1 1u2 5
2u1 u2 5
2021/8/18
2021/8/18
2021/8/18
2021/8/18
2021/8/18
2021/8/18
2021/8/18
2021/8/18
2021/8/18
2021/8/18
节点电压法
总结
一、 指定电路中任一节点为参考节点,用接 地符号表示,标出各独立节点的编号;
二点 i2 i5 i6 0
u6 u20 u30 V2 V3
对节点 i3 i4 i6 iS2
(6)PTC起动器
图3-22 用PTC起动的单相异步电动机
PTC起动器又称半导体起动器,具有正温度系数的热敏电阻器 件,具有在陶瓷原料中掺入微量稀土元素烧结后制成的半导体晶 体结构。它具有随温度的升高而电阻值增大的特点,有着无触点 开关的作用。

电路分析 节点分析法

电路分析 节点分析法
电子工程学院
一、结点电压
在具有n个结点的连通电路 (模型)中,可以选其中一
个结点作为基准,其余 (n-1)个结点相对基准结点的
电压,称为 结点电压 。
有4个结点,选结点 0作基
准,用接地符号表示,其
图3-6
余三个结点电压分别为 u10, u20和u30 ,是一组独立的电 压变量 。
电子工程学院
例如图示电路各支路电压可表示为 :
用独立电压变量来建立电路方程32结点分析法一结点电压在具有n个结点的连通电路模型中可以选其中一个结点作为基准其余n1个结点相对基准结点的电压称为结点电压
§3-2结点分析法
用独立电压变量来建立电路方程 对于具有 n个结点的连通电路来说,它的 (n-1)个 结点对第 n个结点的电压,就是一组独立电压变 量。用这些结点电压作变量建立的电路方程,称 为结点方程 。
? G5v1 ? (G2 ? G5 ? G6 )v2 ? G6v3 ? 0
? ?
? G4v1
?
G6v2
?
(G3
?
G4
?
G6 )v3
?
?
iS
2
? ?
结点方程
电子工程学院
写成一般形式
G11v1 ? G12v2 ? G13v3 ? iS11 ?
G21v1
?
G22v2
?
G23v3
?
iS22
? ?
G31v1
2.用观察法列出 (n-1)个结点方程。 3.求解结点方程,得到各结点电压。 4.选定支路电流和支路电压的参考方向,计 算各支路电流和支路电压。
电子工程学院
例3-5 用结点分析法求各电阻支路电流。
解得各结点电压为:

电路分析网孔分析法和节点分析

电路分析网孔分析法和节点分析

电路分析网孔分析法和节点分析电路分析是电路理论和实际电路设计中的重要部分。

在电路分析中,有两种主要的方法,即网孔分析法和节点分析法。

本文将详细介绍这两种方法,并从理论和实践两个层面对这两种方法进行比较和对比。

首先,我们来看网孔分析法。

网孔分析法是通过将电路划分为若干个网孔来进行分析的方法。

网孔是由电路元件组成的闭合路径。

在网孔分析法中,我们可以根据基尔霍夫定律和欧姆定律,得到各个网孔中的电流和电压之间的关系。

通过解这些方程,我们可以得到电路中各个元件的电流和电压。

相对而言,网孔分析法适用于复杂的电路,因为通过合理划分网孔,可以降低计算复杂度。

其次,我们来看节点分析法。

节点分析法是通过将电路划分为若干个节点来进行分析的方法。

节点是电路中的交叉点或连接点。

在节点分析法中,我们可以根据基尔霍夫定律和欧姆定律,得到各个节点的电流和电压之间的关系。

通过解这些方程,我们可以得到电路中各个元件的电流和电压。

相对而言,节点分析法适用于简单的电路,因为节点分析法只需要解线性方程组,计算较为简单。

接下来,我们比较和对比这两种分析方法。

首先,网孔分析法和节点分析法都是基于基尔霍夫定律和欧姆定律进行分析的。

这两个定律是电路分析的基础,无论是网孔分析法还是节点分析法,都离不开这两个定律。

其次,网孔分析法和节点分析法在计算复杂度上有所不同。

网孔分析法需要对每个网孔进行分析和计算,所以在实际应用中可能需要解较多的方程,计算复杂度较高。

而节点分析法只需要解线性方程组,所以计算复杂度相对较低。

因此,网孔分析法适用于复杂的电路,而节点分析法适用于简单的电路。

最后,网孔分析法和节点分析法在电路分析结果的表示上有所不同。

在网孔分析法中,我们通常会得到各个网孔中的电流值,而在节点分析法中,我们通常会得到各个节点的电压值。

所以,在实际应用中,我们可以根据需要选择不同的方法,以得到更加直观和实用的分析结果。

综上所述,网孔分析法和节点分析法都是重要的电路分析方法,在不同的场景下,可以选择不同的方法进行电路分析。

节点法分析电路

节点法分析电路

“小鲍课堂”第一讲——“节点法”的使用规则所谓“节点法”,其实是到高中阶段学习完电势等知识的之后运用的电路计算辅分析方法。

在目前阶段,我只是取其中分析电路的部分,用浅显的语言呈现给大家,以下图例:“节点法”的使用法则:1. 一般从电源正极出发开始标节点(一般用数字“1”表示);2. 同一根导线左右两端为同一节点;3. 经过一个用电器(包括灯泡、各种电阻器、电动机等)则更换一个节点,如图中L1左边为节点“1”,右端则换为节点“2”;4. 一定要最优先标直接导线连接的节点。

(所谓“导线最优先”)5. 每个用电器左右两端共有两个节点,如L2,我们记做“L2左右两端为‘2、3’这组节点”※对于第4点“导线最优先”这个问题,以下面电路图为例:注意:在本图中,由于L2左右两端用一根导线连接,应遵从“导线最优先原则”,所以L2为“2、2”这一组节点,而非“2、3”。

从这点可以归纳出“节点法”应用的第一个判定法则:【小鲍第一定律】:假如一个用电器左右两端节点相同的话,则该用电器被短路。

“小鲍课堂”第二讲用“节点法”判断“并联关系”对于电路分析最常见的问题——电路连接方式的判断,运用“节点法”可以说是“又快又准”,下面我们就一起来看看,如何判断电路中的“并联关系”。

首先我们以一个简单的并联电路为例:例1、按照“节点法”使用法则正确地标定出该电路图的节点,我们发现:L1左右两端为“1、2”这一组节点;L2左右两端为“1、2”这一组节点;L3左右两端为“1、2”这一组节点。

三个用电器左右两端为同一组节点,由此我们得出第二个判定法则:【小鲍第二定律】:当我们正确地标出电路图的节点之后,假如用电器两端均为“同一组节点”的话,则这些用电器为“并联关系”。

下面我们看一个比较复杂的电路:例2、判断电路的连接方式:这个可能让很多同学一眼看过去感觉头都大了,其实这个电路图运用“节点法”正确地出节点之后,问题就迎刃而解了:我们发现:每一个用电器均为“1、2”这一组节点,所以四个灯泡为并联关系所以此电路为并联电路。

运用节点法和网孔法进行电路分析

运用节点法和网孔法进行电路分析
确定了节点电压,支路电流的计算可从欧姆定律的简单应用得出。 例子4.1 含超节点的节点分析
(4.25)
(4.26)
图7所示电路包含两个电压源,而且经我们指定参考节点,电压源 V 2 是一个浮动电压源。 如图中所示,超节点包括电压源和与它并联的电阻元件 R 4 。
图7 另一个超节点例子
首先,我们注意到通过电阻 R 4 的电流 I 4 由公式(4.27)给出:
R R1 R3
这种形式。如
果对角线上的某个元素由正、负两部分组成,那么一定有一个符号是错误的。 · 所有的对角线上的元素都是正的,其它元素都是负的,而且矩阵是对称的 Aij = A ji 。如果矩 阵不具有这个特性,那一定存在错误。 用上面的形式列写电路方程式,一定存在一组由真实电流值构成的解。 一旦我们把方程式变为矩阵形式,对结果进行逐条的检验。如果 det A = 0 ,那么就能得出 一组解。 未知电压 VK 为:
运用节点法和网孔法进行电路分析运用节点法和网孔法进行电路分析众所周知运用基尔霍夫定律和欧姆定律我们可以对任何一个电路进行分析以确定其运行条件电流和电压值
运用节点法和网孔法进行电路分析
众所周知,运用基尔霍夫定律和欧姆定律,我们可以对任何一个电路进行分析,以确定其 运行条件(电流和电压值)。一般电路分析的难点在于用最少的联立方程描述电路的运行特性。 在这一讲里,我们将介绍两种非常有效的可用于对任意电路进行分析的方法:节点法和网 孔法。这些方法是建立在对基尔霍夫定律的系统应用基础上的,我们将通过图1的例子电路来说 明求解的步骤。
图10 标注网孔电流方向 现在,让我们把注意力转移到标记各个支路上的元件电压。 电阻上电压极性与指定的网孔电流的方向一致。万一某一处支路被两个网孔共用,就像例 子中含有电阻 R 2 的支路,电压的极性与各自网孔中指定的网孔电流的方向一致。 在这个电路中,我们进行网孔分析的第一步是单独分析每个网孔,根据定义的网孔电流方 向在回路上应用KVL定律。 考虑网孔1 为了分析更方便,我们把网孔1从图11所示的电路中分离出来。这么做的时候,必须注意要 包括共享支路的所有信息。在这里,我们给出了网孔电流 I 2 在共享支路上的方向。

【推荐】电路原理基础:第三章 节点分析法

【推荐】电路原理基础:第三章 节点分析法
13
R4 i4
uo -
②式解出ub,因虚短 ua = ub代入①式得
uo

R2 R1
u1

R2 R1

R2 R1
1 u2


R3 R4
1

由题中条件得:
uo

R2 R1
(u2
u1)
差动运算电路
输出与两输入之差成正比, 被称作差动运算电路。
二、含理想运放的节点法
3
i1 =G1 un1,i2 =G2 (un1 - un2 ),i3 =G3 (un2 – uS3 ) (*)
节点: 列写KCL方程:
n1 : n2 :
i1 i2 iS1 i2 i3 iS2
将(*)式代入
① + u2 -②
+
i2 G2 +
+
uS3
iS1
u1 G1 i1
u3

un3 R2
uo R3

ui R1
R3
(1 R4

1 R5
)

1 R5
uo

0
节点③和④:不列写!
由虚短得 un1 0
R2
R1
+ ui
① -∞
+

+ -



R4
R5
④ + uo
un2 un3

可得: uo R2R3 (R4 R5 ) ui R1(R3R4 R2R4 R2R5 )
例(解节.:点求节电u点压A③)、的、方iB④程.的组电。位有分受别控为源时,G12

节点法分析电路

节点法分析电路

“小鲍课堂”第一讲——“节点法”的使用规则所谓“节点法”,其实是到高中阶段学习完电势等知识的之后运用的电路计算辅助分析方法。

在目前阶段,我只是取其中分析电路的部分,用浅显的语言呈现给大家,以下图为例:“节点法”的使用法则:1. 一般从电源正极出发开始标节点(一般用数字“1”表示);2. 同一根导线左右两端为同一节点;3. 经过一个用电器(包括灯泡、各种电阻器、电动机等)则更换一个节点,如图中L1左边为节点“1”,右端则换为节点“2”;4. 一定要最优先标直接导线连接的节点。

(所谓“导线最优先”)5. 每个用电器左右两端共有两个节点,如L2,我们记做“L2左右两端为‘2、3’这组节点”※对于第4点“导线最优先”这个问题,以下面电路图为例:注意:在本图中,由于L2左右两端用一根导线连接,应遵从“导线最优先原则”,所以L2为“2、2”这一组节点,而非“2、3”。

从这点可以归纳出“节点法”应用的第一个判定法则:【小鲍第一定律】:假如一个用电器左右两端节点相同的话,则该用电器被短路。

“小鲍课堂”第二讲用“节点法”判断“并联关系”对于电路分析最常见的问题——电路连接方式的判断,运用“节点法”可以说是“又快又准”,下面我们就一起来看看,如何判断电路中的“并联关系”。

首先我们以一个简单的并联电路为例:例1、按照“节点法”使用法则正确地标定出该电路图的节点,我们发现:L1左右两端为“1、2”这一组节点;L2左右两端为“1、2”这一组节点;L3左右两端为“1、2”这一组节点。

三个用电器左右两端为同一组节点,由此我们得出第二个判定法则:【小鲍第二定律】:当我们正确地标出电路图的节点之后,假如用电器两端均为“同一组节点”的话,则这些用电器为“并联关系”。

下面我们看一个比较复杂的电路:例2、判断电路的连接方式:这个可能让很多同学一眼看过去感觉头都大了,其实这个电路图运用“节点法”正确地标出节点之后,问题就迎刃而解了:我们发现:每一个用电器均为“1、2”这一组节点,所以四个灯泡为并联关系,所以此电路为并联电路。

电路分析方法——节点分析

电路分析方法——节点分析

属性
本身没有电压
要求同时利用KCL和KVL
1、列出KCL方程
2、根据欧姆定律ohm law
3、带入整理
4、用电导conductivity表示
5、自电导
6、互电导
7、流入1、2节点电流源电流之和
8、整理得
自电导*自电位—互电导*互电位=该节点电流源电流之和
小试牛刀
已知:IS1=10A IS2=5A IS3=5Ω R1=5Ω R2 =10Ω R3=10Ω R4=5Ω R5=20Ω 求解:节点1、2的节点电压
3
求解线性联立方程组
第一步
选择参考节点(reference node)
1
2
0
第二步
列出KCL方程
节点1: I1=I2+i1+i2 节点2: I2+i2=i3
第三步
方程组求解
节点分析法(含电压源)的分析步骤
1
2
第二种情况 (supernode) 第一种情况
超节点的三点属性

节点内的电压源提供了 有求解节点电压所需约束方程
EECT 电气与电子应用技术中心
电气与电子应用技术中心 电气与电子应用技术中心
电路分析方法
——节点分析 nodal analysis
电气与电子应用技术中心
电路分析方法
——节点分析 nodal analysis
节点分析法(未含电压源)的分析步骤
1 选取节点作为参考节点(reference node)
2
对n-1个非参考点列KCL方程

电路分析(节点分析法)

电路分析(节点分析法)

节点电压:u1=v1,u2=v2;
u12=v1-v2= u1- u2 u23=v2-v3= u2 u31=v3-v1= - u1
支路1,3 支路4,5 支路2
∑u=u12+u23+u31 = u1- u2+ u2- u1 = = 0
+ us - R1 i1
1 i2
R2
R3 i3
2
i5
i4
is
R4
3
u1, u2自动满足KVL (电位单值性)
求解2个变量 列写两个独立方程 ?
电路原理
§2-9 节点分析法·节点电压
+ us - R1 i1
求解2个节点电压变量 列写两个独立方程
KCL 2个方程
1 i2
R2
R3 i3
2
i5
i4
is
R4
ib 0
3
2个节点电压方程
KVL和VCR ib kb1u1 kb2u2
电路原理
§2-9 节点分析法·节点电压方程
Gn-1,1un1+Gn-1,2un2+…+Gn-1,nun,n-1=iSn,n-1
G11 G12 G1n u1 is11
G21 G22
G2
n
u2
is22
Gn1
Rn 2
Gnn
un
isnn
当电路中无受控源时,系数矩阵对称
iR出 iS入
电路原理
§2-9 节点分析法·解题步骤
(1) 选定参考节点,标定(nt-1)个独立节点; (2) 对(nt-1)个独立节点,以节点电压为未知量列写
节点①:-i1 + i2 + i3 =0 节点②: i1 -i3 + i4 + i5=0

1-4 节点分析法

1-4 节点分析法

U10 1
U 20 2
o
3、步骤: 步骤: 确定电路的形式及元件基本参数; 〈1〉、确定电路的形式及元件基本参数; 建立电路模型: 〈2〉、建立电路模型: u a、标定相关电路变量: k 、 ik 及其参考方向; 及其参考方向 参考方向; 、标定相关电路变量: b、选取参考节点及其各独立节点、标出各各独立节点相对参考 、选取参考节点及其各独立节点、 节点的节点电压及其参考方向; 节点的节点电压及其参考方向; 〈3〉、建立电路方程:根据KCL、(省略KVL)、VA 建立电路方程:根据KCL、(省略KVL)、VA KCL、 KVL)、 ik = f (u1N、u1N、u1N L)KCL、 表示成: 后代入KCL、 R表示成: 后代入 列电路的节点电压方程组; 的节点电压方程组 列电路的节点电压方程组; 〈4〉、求解电路的节点电 求解电路的节点电 方程; 压方程;
〈1〉、其中 G 11、 G 22 、 G 33 称为结点自电导,它们分别是 结点自电导, 结点自电导 G11 = G1 + G4 + G5 各结点全部电导的总和。 各结点全部电导的总和。此例中 : G22 = G2 + G5 + G6 、 G33 = G3 + G4 + G6 ; G 〈2〉、 ij (i ≠ j ) 称为结点 和j的互电导 是结点 和j间电导总和 结点i和 的互电导 是结点i和 间电导总和 的互电导,是结点 结点 G 的负值, 的负值,此例中 : 12 = G21 = −G5 G13 = G31 = −G4 G23 = G32 = −G6 ; iS11 、 〈3〉、、 iS22 iS33 是流入相应结点(1、2、3)全 是流入相应结点( 部电流源电流的代数和。 部电流源电流的代数和。此例中 iS11 = iS1 iS22 = 0 iS33 = −iS2 从上可见,由独立电流源和线性电阻构成电路的结点方程, 从上可见,由独立电流源和线性电阻构成电路的结点方程, 其系数很有规律,可以用观察电路图的方法直接写出结点方程。 其系数很有规律,可以用观察电路图的方法直接写出结点方程。

画等效电路图——“节点法”

画等效电路图——“节点法”

画等效电路图——“节点法”
电路中三条或三条以上支路的汇交点,称为节点.借助节点排列的规范化来作出等效电路的方法,称为节点法.
用节点法画等效电路图具体分为四步:
第一,明确节点;
第二,节点连线,可以合并.如果两个节点之间有一根导线直接相连,而电路图中导线电阻可视为零,故可将两个节点合并,视为一个节点.如图1中S断开时1、2两个节点可视为一
个节点(12),3、4两个节点可视为一个节点(34);
第三,节点依次排列.将各个节点按电位高低,即沿电流流向依次排列在一直线上,如图2所示;
第四,电阻对号入座,将图1中的各个电阻一一取出,
对号接入图2各节点之间,如图3.规范的等效电路即被画出.规范化等效电路画出后,就可以进一步简化电路.由图3知,当S断开时,R2、R3并联后与R4串联,然后再与R1并联.当S闭合时,电路变成如图4所示电路.
图三
图四。

电路-节点分析法

电路-节点分析法

U1 U2 4
联立求解得
U1 10V U2 6V I4 2A
111
1
15 10
( 5
20
4 )U 1
4U2
5
4
I4
1
11 1
10 4
4U1
( 4
20
10)U 2
I4
4
10
11
11
15 4
( 5
20 )U1
( 20
10 )U 2
5
10
(将节点①、②、4V电压源 支路、10V电压源支路构成 的闭合面作为一个广义节点)
0.5A
I4 I1 I2 I3 2A
I5
U3 20
0.3A
I6
U3 10
4
0.2A
解法二 :
以节点③为参考节点
(用电流为I4的电流源替换 无伴电压源)
混合变量方程
111
1
15 10
( 5
20
4 )U1
4U2
5
4
I4
1 4 U1
1 ( 4
1 20
1 10)U 2
I4
10 4
4 10
补充方程
(1) 选定参考节点(节点③)和各支路电流的参考方向,对 独立节点列KCL方程
i1 i2 i3 i4 0
i3 i4 i5 i6 0
(2)用节点电压u1、u2表示支路电流
i1
us1 u1 R1
i3
u1 u2 R3
i2
u1 R2
i4
us4
(u1 R4
u2 )
i5
u2 R5
i6
解法三 :
(1 5
1 20 )U1

电工电路的分析方法节点电位法戴

电工电路的分析方法节点电位法戴

缺点
局限性
对于一些复杂电路,节点电位法的求解过程可能 变得复杂,甚至需要借助计算机辅助分析。
精度问题
对于非线性电路,节点电位法的精度可能会受到 影响,需要采用其他方法进行修正。
对初值敏感
节点电位法的求解结果对初值的选择较为敏感, 初值选取不当可能导致计算结果不准确。
改进方向
引入数值计算方法
01
结合数值计算方法,如有限差分法、有限元法等,以提高节点
建立节点电压方程
将电路中的电压源转换为电流源或短路的形式,以便在KCL方程中消去电压项,从而建立 以节点电压为未知数的线性方程组。
求解节点电压
通过求解节点电压的线性方程组,可以得到各节点的电压值。
节点电压的定义
节点电压
在电路中,节点电压是指在某一节点与参考节点之间的电压。对于一个具有n个节点的电路,可以选定任意一个 节点作为参考点,其他节点相对于该参考点的电压即为节点电压。
电位法的求解效率和精度。
研究非线性电路的节点电位法
02
针对非线性电路,研究更为精确的节点电位法,以提高分析的
准确性。
发展计算机辅助分析工具
03
利用计算机技术,开发适用于节点电位法的辅助分析软件,简
化计算过程。
05
节点电位法与其他电路 分析方法的比较
比较对象
节点电位法
基尔霍夫电流定律(KCL)
一种基于节点电位和支路电流的电路分析 方法。
电工电路的分析方法 节点电位法
目 录
• 节点电位法概述 • 节点电位法的基本原理 • 节点电位法的应用实例 • 节点电位法的优缺点 • 节点电位法与其他电路分析方法的比较 • 节点电位法的未来发展与展望
01

【推荐】电路原理基础:节点分析法

【推荐】电路原理基础:节点分析法
3
i1 =G1 un1,i2 =G2 (un1 - un2 ),i3 =G3 (un2 – uS3 ) (*)
节点: 列写KCL 方程:
n1 : ?i1 ? i2 ? iS1 n2 : ??? i2 ? i3 ? ?iS2
将(*)式代入
① + u2 -②
+
i2 G2 + +
u S3
iS1
u1 G1 i1
它待求量。
四、节点法的特例情况
I1 ①


特例1: 节点数 n=2,支路可很多, 按节
US1

点法的基本步骤,有:
R1
US2

R3
R2
I S3
( ) 1 1 1 ?? R1 R2 R3
U n1
?
U S1 R1
?
US2 R2
?
IS3
即对n=2的电路有
?
U n1
?
U S1 R1 1
?
US2 R2 1
? IS3 1
巧选回路法: iS放连支上 增设变量法
2、含受控源的处理方法
1
图示电路 ,求电压源和电流源各自的功率。
解: 回路法
I1
I2
2A

- 1V +
I1
+

U -
I2

2A 1Ω

2I1 ? 1I 2 ? 1? 2 ? ? 1 1I1 ? 3I 2 ? 1? 2 ? 0
I1 ? 1A, I 2 ? ? 1A U ? 1 ? 1I 2 ? 1? 2 ? 4V
u2 = un1 - un2 u 3 = un2
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

“小鲍课堂”第一讲
——“节点法”的使用规则
所谓“节点法”,其实是到高中阶段学习完电势等知识的之后运用的电路计算辅助
分析方法。

在目前阶段,我只是取其中分析电路的部分,用浅显的语言呈现给大家,以下图为例:
“节点法”的使用法则:
1. 一般从电源正极出发开始标节点(一般用数字“1”表示);
2. 同一根导线左右两端为同一节点;
3. 经过一个用电器(包括灯泡、各种电阻器、电动机等)则更换一个节点,如图中
L1左边为节点“1”,右端则换为节点“2”;
4. 一定要最优先标直接导线连接的节点。

(所谓“导线最优先”)
5. 每个用电器左右两端共有两个节点,如L2,我们记做“L2左右两端为‘2、3’
这组节点”
※对于第4点“导线最优先”这个问题,以下面电路图为例:
注意:在本图中,由于L2左右两端用一根导线连接,应遵从“导线最优先
原则”,所以L2为“2、2”这一组节点,而非“2、3”。

从这点可以归纳出“节点法”应用的第一个判定法则:
【小鲍第一定律】:假如一个用电器左右两端节点相同的话,则该用
电器被短路。

“小鲍课堂”第二讲
用“节点法”判断“并联关系”
对于电路分析最常见的问题——电路连接方式的判断,运用“节点法”可以说是“又快又准”,下面我们就一起来看看,如何判断电路中的“并联关系”。

首先我们以一个简单的并联电路为例:
例1、
按照“节点法”使用法则正确地标定出该电路图的节点,我们发现:
L1左右两端为“1、2”这一组节点;
L2左右两端为“1、2”这一组节点;
L3左右两端为“1、2”这一组节点。

三个用电器左右两端为同一组节点,由此我们得出第二个判定法则:【小鲍第二定律】:当我们正确地标出电路图的节点之后,假如用电器两端均为“同一组节点”的话,则这些用电器为“并联关系”。

下面我们看一个比较复杂的电路:
例2、判断电路的连接方式:
这个可能让很多同学一眼看过去感觉头都大了,其实这个电路图运用“节点法”正确地标出
节点之后,问题就迎刃而解了:
我们发现:每一个用电器均为“1、2”这一组节点,所以四个灯泡为并联关系,所以此电路为并联电路。

“小鲍课堂”第三讲
——用“节点法”判断电压表测量对象对于电压表测量对象判断的问题,运用“节点法”也是颇为有效的。

这类问题的要注意的要点如下:
1.电压表在电路分析时视作断开;
2.电压和谁并联,就测得谁的电压。

下面我们以一个简单的电路介绍如何判断电压表的测量对象:
例1
这是一个非常简单的电路,可以看出电压表和L2并联,所以电压表测量的L2两端的电压。

但是通过这我想说明的是如何运用节点法来判断电压表测量对象,我们一步一步地来分析:
步骤一:
由于电压表在电路分析中看做“断开”,所以先抹去不看,变为了下面这个电路图:
步骤二:
运用“节点法”正确地标出节点:
步骤三:
把电压表放回电路,分析电压表左右两端分别是什么节点(同一根导线左右两端节点相同):
步骤四:
到这一步我们已经完整地标完了节点,我们发现电压表为“2、3”这一组节点,和L2节点为同一组,所鲍定律二”可以得出:电压表和L2并联,所以电压表测的L2两端的电压。

例2、判断下图中的电压表测量对象。

同样地,我们运用“节点法”标出节点:
从上图我们可以看出,电压表和L1、L2、L3甚至是电压均为同一组节点(“1、2”这一组),所以我们可压表测量的是L3的电压,同时也测量的是L1、L2和电源的电压。

下面我们来看一道错误率很高的题目:
例3.
很多同学在判断此图电压表的测量对象的时候,第一反应会认为电压表测量的是L1的电压,那么下面点法”判断一下:
标出节点之后我们发现:电压表和L2为同一组节点,它其实测量的是L2的电压。

相关文档
最新文档