支路电流法ppt课件

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例1 ：
+ E1
-
I1
a
I2
R1 1 I3
R2 R3 2
+
E2 -
b
对节点 a： I1+I2–I3=0
对网孔1： I3 R3–E1 +I1 R1=0
对网孔2： –I2 R2+E2–I3 R3 =0
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例2：如图所示电路，已知：E1 = 42 V，E2 = 21 V， R1 = 12 ，R2 = 3 ，R3 = 6 ，试求：各支路电 流I1、I2、I3 。
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四、重点难点
重点：掌握支路电流分析法
难点：支路电流法应用过程中，应用基 尔霍夫电压定律（KVL)列方程 时，选定的环路绕行方向与电压 参考方向之间的关系。
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五、教学过程
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Why
对比简单 电路和复 杂电路,引 入学习本 节内容的
原因
What
回顾基尔霍 夫定律，介 绍支路电流 法的基本原
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I1
a
I2
+
R1
R2
E1
I3 R3
-
b
R i R 1+ R 2/R /3 I 1
I总
E 1
R
i
-I +I I
2
3
1
I ? 2
-I R I R
2
2
3
3
I ? 3
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如图所示，已知电源 E1 、E2及电阻R1、 R2、R3的大小，求各支路电流I1、I2、I3？
I1
a
I2
+
R1
R2
R4 I3 b I4 I
+E – 试求检流计
对结点 c： I2 + I4 – I = 0 (2) 应用KVL选网孔列回路电压方程
对网孔abda：IG RG – I3 R3 +I1 R1 = 0 对网孔acba：I2 R2 – I4 R4 – IG RG = 0
中的电流IG。
对网孔bcdb：I4 R4 + I3 R3 = E
因支路数 m=6， 所以要列6个方程。
(3) 联立解出 IG
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由例3可以看出：虽然支路电流法是电路分析 中最基本的方法之一，但当支路数较多时，所 需方程的个数较多，求解不方便。
支路电流法的特点：直观，列方程简便；待 求支路电流数太多时，求解不方便。
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1 2A
3 6
1 I
+
+
2
6V –
12V –
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谢谢！
30
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三、支路电流法的解题步骤:
1. 在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路 标出回路绕行方向。
2. 应用 KCL 对节点列出 ( n－1 )个独立的节点电流 方程。
3. 应用 KVL 对回路列出 m－( n－1 ) 个独立的回路 电压方程（通常可取网孔数l列出） 。
4. 联立求解 m 个方程，求出各支路电流。
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解：该电路支路数 m= 3、节点数 n = 2，所以应
列出 1 （n-1）个节点电流方程和 2（网孔数）个回路
电压方程:
(1) I1- I2-I3 =0 ( 任一节点)
(2) -E2+I2R2 -E1+I1R1 =0( 网孔1)
(3) I3R3 -I2R2 +E2 =0( 网孔 2 )
即： ΣI = 0
I1-I2+I3-I4-I5=0
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基尔霍夫电压定律（KVL）：在闭合回路 中，从一点出发，绕回路一周回到该点时， 各段电压的代数和等于零，即：
ΣU=0
注意：参考方向与绕行方向一致，电压为正， 参考方向与绕行方向相反，电压
为负。
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U0
选取a点为起 点，绕行方向 为顺时针方向
3条支路，待求电流I1、I2、I3，共3个，3个 未知数需要3个独立的一元一次方程。
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支路数：m =3 （最少方程数） 节点数：n =2 （KCL方程数） 网孔数：l =2 （KVL方程数）
n+l>m 支路电流法的基本原理：待求支路电流数 为m，需要m个独立的一元一次方程，而 实际可以列出n个KCL方程，l个KVL方 程。方程数大于待求支路电流数，条件足 够求出各支路电流。
U a+ bU b+ cU cd +E d a0
R 1 I 1 + ( - R 2 I 2 ) + ( R 3 I 3 + E 2 ) + ( - E 1 + R 4 I 4 ) 0
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2、支路电流法的基本原理：
I1
a
I2
+
R1
R2 3 +
E1
I3 R
E2
-
1
32
-
b
支路数：3 节点数：2 回路数：3 网孔数：2
+
E1
I3 R3
E2
-
-
b
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可以看出：电阻串、并联等效简化 的方法只适用于简单电路，即无源电 路或者单个电源电路。对于复杂电路 （有两个及两个以上电源的电路）， 电阻的串、并联等效简化则不适用。
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二、新课内容 1、什么是支路电流法？
支路电流法：以支路电流为未知量 ，应用基尔霍夫定律（KCL、KVL） 列方程组，解出各支路电流。
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基尔霍夫电流定律（KCL）：电路中任意一 个节点上，在任何时刻，流入节点的电流 之和，等于流出节点的电流之和， 即：ΣI入 = ΣI出
对节点A应用KCL:
I1+I3=I2+I4+I5
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在引入参考方向以后，如果假设流入节点的 电流为正，流出节点的电流为负，可得基尔霍 夫第一定律的另一种表述：对于电路中任意一 个节点，流进该节点电流的代数和等于0
I1 =I2 + I3=0 -21+3I2-42+12I1=0 6I3-3I2+21=0
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I1 = 4 A， I2 = 5 A, I3 = -1 A
例3：I1
a I2 (1) 应用KCL列(n-1)个结节点电流方程
d
IG G RG
对结点 a： I1 – I2 –IG = 0 c 对结点 b： I3 – I4 +IG = 0
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方直 法流
电 路 分 析
1、电阻的串联、并联及混联 2、支路电流法 3、电压源、电流源等效变换 4、节点电压法 5、叠加原理 6、戴维南定律
5
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二、学生学情
通过之前的学习，学生已经具备的知识： 1、电路的组成 2、电流及电压的参考方向 3、基尔霍夫定律
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三、教学目标
理解支路电流法分析电路的基本原理； 掌握应用支路电流法分析电路的能力。
直流电路分析方法之
支路电流法
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第一部分 说课
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总体结构
课程设置 学生学情
教学பைடு நூலகம்程 重点难点
教学目标
3
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一、课程设置
从结构层面上看，本节内容主要起到承 上启下的作用：
1、有别于初、高中时用串并联分析法 对简单电路进行分析的方式，进入对直流 复杂电路的分析；
2、掌握好支路电流法，对后续几种直 流电路分析方法的学习具有参考作用。
理
How
通过例题， 讲解如何 应用支路 电流法进 行电路分 析
9
第第二一部部分分教说学课内容
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支路电流法
学习目的： 掌握支路电流法的解题方法
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一、导入
如图所示，已知电源 E1及电阻R1、R2、R3 的大小，求各支路电流I1、I2、I3？
I1
a
I2
+
R1
R2
E1
I3 R3
-
b