支路电流法
《支路电流法》课件
03
解方程组，求出各支路 的电流。
04
根据求得的电流值，进 一步求解电路中的其他 物理量，如电压、功率 等。
支路电流法的解题实例
01
02
03
04
假设有一个简单的电路，包含 三个节点和三条支路，其中一
条支路为电流源。
根据基尔霍夫定律列出方程组 ，解得各支路的电流值。
根据求得的电流值，进一步求 解电路中的其他物理量，如电
人工智能与机器学习在电 力系统中的应用
人工智能和机器学习技术在电力系统中的应 用逐渐成为研究热点，可以与支路电流法结
合，实现更加智能化的电力系统分析。
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《支路电流法》 ppt课件
目录
• 支路电流法简介 • 支路电流法的原理 • 支路电流法的应用实例 • 支路电流法的扩展与提高 • 总结与展望
01
支路电流法简介
定义与特点
支路电流法是一种电路分析方 法，通过求解支路电流来分析 电路的电气特性。
该方法适用于具有多个支路的 复杂电路，能够方便地求解各 支路电流。
实际电路中的支路电流计算
总结词
实际应用价值高
详细描述
在实际的电路设计中，支路电流法具有重要的应用价值。通过计算各支路的电 流，可以更好地理解和分析电路的工作原理，为优化电路设计提供依据。
04
支路电流法的扩展与 提高
支路电流法在交流电路中的应用
总结词
适用性、计算精度、应用范围
详细描述
支路电流法在交流电路中具有良好的适用性，尤其适用于分析具有多个电源和复杂电路结构的交流系 统。通过引入复数表示和交流电的特性，可以精确计算各支路电流的大小和相位，从而为交流电路的 分析提供有力支持。
阐述支路电流法解题步骤及注意事项
支路电流法是电路分析中常用的一种方法，它通过将电路中的各支路看作是由电流驱动的电阻网络，从而简化电路分析的过程。
本文将介绍支路电流法的解题步骤及注意事项。
一、支路电流法解题步骤1. 确定支路电流方向：首先需要确定每一条支路的电流方向，可以任意假设一个方向，然后按照这个方向逐个分析各支路。
2. 建立支路电流方程：根据支路电流的方向和电路的拓扑结构，可以建立支路电流方程。
对于每一个节点，应用基尔霍夫电流定律，列出该节点处的电流方程。
3. 解方程求解支路电流：将所有的电流方程组成联立方程组，然后利用线性方程组的解法求解支路电流。
4. 求解其他电路参数：得到每条支路的电流后，可以根据欧姆定律求解电路中的其他参数，如电压和功率等。
二、支路电流法解题注意事项1. 选取合适的支路电流方向：选择合适的支路电流方向至关重要，应尽量选择与被测电压极性一致的电流方向，这样可以简化电路分析的过程。
2. 选取合适的基尔霍夫电流定律方向：在建立支路电流方程时，需要注意选取合适的基尔霍夫电流定律方向，以确保得到正确的电流方程。
3. 注意节点电流的正负表示：在列出节点处的电流方程时，应注意节点电流的正负表示，根据实际电流方向来确定正负号，避免混淆和错误的计算。
4. 检查联立方程组的约束条件：在求解支路电流的联立方程组时，应注意检查联立方程组的约束条件，确保方程组不会出现矛盾或无解的情况。
5. 对结果进行合理性检验：得到支路电流后，应对结果进行合理性检验，可以通过欧姆定律和基尔霍夫电压定律来检查求解的支路电流是否符合电路的实际情况。
通过以上步骤和注意事项，可以有效地应用支路电流法进行电路分析，并得到准确的电路参数。
支路电流法在实际工程中具有广泛的应用价值，熟练掌握支路电流法的解题方法和注意事项，对于电路分析和设计工作都具有重要的意义。
支路电流法是电路分析中常用的一种方法，它通过将电路中的各支路看作是由电流驱动的电阻网络，从而简化电路分析的过程。
支路电流法
D
R2
＋ US2
－
选取三个网孔作为独立网孔， 列写KVL方程式：
I1R1 + I4R4 + I5R5 = US1 I2R2 + I6R + I5R56 = US2 I4R4 I6R6 + I3R3 = US3
【例3】US1=130V, US2=117V, R1=1, R2=0.6, R3=24. 求各支路电流。
(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；(结合元件 特性
代入，将KVL方程中支路电压用支路电流表示)
(4) 求解上述方程，得到b个支路电流；
(5)根据分析要求，以支路电流为基础求取其它电路变量。
四、应用举例Βιβλιοθήκη 【例1】写出支路电流方程。
解：列写独立的KCL方程
i6
R6
n1 : - i1 +i2 +i6 = 0 n2 : -i2 +i3 +i4 = 0
n1 i2 R2 l3
i1
n2
R4 i4
n3 : -i4 +i5 - i6 = 0
R1 l1
+
R3
l2 R 5
列写独立网孔的KVL方程 _ US1
i3
并将VCR代入整理得：
n4
n3 i5
–
并代入(1)中所列的方程，
消去中间变量。
c
解 KCL方程：
-i1- i2+ i3 + i4=0 (1) -i3- i4+ i5 – i6=0 (2)
R4 + u2 –
KVL方程：
i4
第五节 支路电流法
i2 1
R1
1 i1 34
R6
R3 2
应用欧姆定律消去支路电压得： 3
i R5 5 i6 uS – +
厚德 笃行 务实 创新
小结
（1）支路电流法的一般步骤： ①标定各支路电流（电压）的参考方向； 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，指定回路绕行方 向，结合KVL和支路方程列写；
R2=0.6Ω， R3=24Ω，求各支路电流。 US1 –
R1
a点KCL方程：
1
b
2
–
+
+
I1
R2
Us2
a I3
2个KVL方程：
I2
R3 整理3个方程得到：
厚德 笃行 务实 创新
b
2
–
Us2
–
1
+ +
R1
I1
R2
a
I2
R3
I2
解方程组得：
I1=-10A，I2= 5A，I3=-5A
厚德 笃行 务实 创新
支路数： 节点数：
b=6条 n=4个
节点电流方程：
4
i6
想一想
这4个KCL方程相互独立吗？来自厚德 笃行 务实 创新
所有KCL方程相加：
注意：其中任意3个方程之和不等以0 即 ：任意 1 个节点的电流方程都可以由其他
3个节点电流方程推导得出 ，那么4个节 点电流方程中有3个是互相独立的。
结论
n个结点的电路, 独立的KCL方程为n-1个。
厚德 笃行 务实 创新
2.KVL的独立方程数 i1 i2
1
包含网 孔1和3
i1 i3
3.1 支路电流法
解 （1）求各支路电流 标定各支路电流参考方向如图所示，以节点b 为参考节点，对独立节点a列出KCL方程。选 取两个网孔，以顺时针绕行方向列出3-（2-1） =2个独立的KVL方程，得到
I1 I 2 I 3 0 2 I1 5 I 2 5 0 3 0 0 5 I 1 0I 5 0 0 2 3
3.网孔电流方程 在列写网孔方程时，原则上与支路电流法中列 写KVL方程一样，只是需要用网孔电流表示各 电阻上的电压，且当电阻中同时有几个网孔电 流流过时，应该把各网孔电流引起的电压都计 算进去。通常，选取网孔的绕行方向与网孔电 流的参考方向一致，然后列出网孔方程。
R11im1 R12im2 R13im3 uS11 R21im1 R22im2 R23im3 uS22 R i R i R i u 32 m2 33 m3 S33 31 m1
11 1 1 A 12 12 5 V 24
U 1 I
例2-20 电路如图2-39（a）所示，试用网孔电 流法求网孔电流Ia及Ib。
Ib
6 A 7
解 图2-39（a）所示电路，含有理想电流源和 电阻并联的支路，首先将其化为等效的电压源 和电阻串联的支路，如图2-39（b）所示。 对于1A的理想电流源支路，设支路的端电压 为U，引进辅助方程 Ia I b 1 按照网孔分电流的规则，分别列出网孔a、b 的方程为 3I 6 U
即
I1 I 2 I 3 0 2 I1 5 I 2 2 0 5 I 1 0I 5 0 2 3
解此方程组得பைடு நூலகம்
5 I A 1 8 15 A I2 4 I3 2 5 A 8
支路电流法的步骤
支路电流法的步骤支路电流法是一种电路分析方法，它可以用来计算电路中各个支路的电流。
在电路分析中，支路电流法是一种基本的方法，它可以帮助我们更好地理解电路的工作原理，从而更好地设计和维护电路。
下面，我们将介绍支路电流法的步骤和实现方法。
一、支路电流法的基本原理支路电流法是基于基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律的。
基尔霍夫电流定律规定，在任何一个电路中，进入某一节点的电流等于离开该节点的电流之和。
而基尔霍夫电压定律则规定，在任何一个电路中，沿着任意一条闭合回路的总电压等于该回路中各个电阻的电压之和。
基于这两个定律，我们可以得出支路电流法的基本原理：将电路中的各个支路看作一个独立的电路，然后通过基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律，求出各个支路的电流和电压，从而得到整个电路的工作情况。
二、支路电流法的步骤1、确定电路中的支路首先，需要将电路中的各个支路分离出来。
支路是电路中的一个分支，由电源、电阻、电容、电感等元器件组成。
在实际的电路中，支路可能非常复杂，需要仔细分析。
2、列出基尔霍夫电流定律方程在支路电流法中，需要列出基尔霍夫电流定律方程。
这个方程是通过对电路中各个节点进行分析得出的。
在列出方程时，需要将电路中各个支路的电流表示出来，然后将它们加起来，得到进入该节点的电流。
3、列出基尔霍夫电压定律方程在列出基尔霍夫电压定律方程时，需要考虑电路中各个支路的电压。
将电路中的各个支路看作一个独立的电路，然后沿着闭合回路计算电压。
在计算电压时，需要考虑电阻、电容、电感等元器件的影响。
4、解方程组通过列出基尔霍夫电流定律方程和基尔霍夫电压定律方程，我们可以得到一个方程组。
这个方程组的解就是各个支路的电流和电压。
通过计算，我们可以得到整个电路的工作情况。
5、检验结果在得到电路的电流和电压后，需要进行检验，确保计算结果正确。
检验的方法包括检查电路中各个节点的电流是否满足基尔霍夫电流定律，以及检查电路中各个回路的电压是否满足基尔霍夫电压定律。
支路电流法知识点总结
支路电流法知识点总结在支路电流法中，首先要做的是将整个电路分解成若干个支路和节点。
然后，在每一个节点上应用基尔霍夫电流定律，根据电流的守恒原理，可以得到关于每一个节点的方程。
接下来，在每一个支路上应用基尔霍夫电压定律，根据电压的守恒原理，可以得到关于每一个支路的方程。
通过解这些方程，就可以求解电路中各个未知量。
支路电流法的优点在于它可以很方便地应用于复杂的电路分析中。
无论是含有多个电源、多个电阻、多个电容和多个电感的电路，都可以通过支路电流法得到比较简洁的分析结果。
因此，它在电路分析中有着广泛的应用。
支路电流法的基本原理支路电流法基于基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律，而这两个定律又是基于能量守恒和电荷守恒的原理。
下面，我们来简要介绍一下这两个定律的原理。
基尔霍夫电流定律：在一个节点上，进入该节点的电流之和等于离开该节点的电流之和。
这个定律反映了电流的守恒原理。
具体而言，对于一个节点i，其电流方程可以表示为：∑_(j=1)^n▒I_ij=0其中，I_ij表示从节点i到节点j的电流，n表示与节点i有直接连接的节点的个数。
这个公式表示了在节点i上电流的守恒原理。
基尔霍夫电压定律：在一个闭合回路中，所有元件的电压之和等于零。
这个定律反映了电压的守恒原理。
具体而言，对于一个闭合回路k，其电压方程可以表示为：∑_(m=1)^q▒V_mk=0其中，V_mk表示在回路k上第m个元件的电压，q表示回路k上元件的个数。
这个公式表示了在闭合回路中电压的守恒原理。
基尔霍夫的这两个定律，提供了支路电流法的理论基础。
通过这两个定律，我们可以方便地将电路分解成若干个支路和节点，应用这两个定律，得到方程，从而求解电路中的各个未知量。
下面，我们来详细介绍一下支路电流法的一般步骤。
支路电流法的步骤1. 选择参考节点在进行支路电流法分析时，首先需要选择一个参考节点。
通常情况下，我们选择地线或者电路中的已知电压点作为参考节点。
选择参考节点的目的在于简化计算，因为只有选择参考节点后，才能清楚地知道哪些支路上的电流是未知量。
常见的电路分析讲解
常见的电路分析讲解电路中常用电路分析方法主要有支路电流法、回路电流法、节点电压法、电源等效变换法、叠加定理、戴维南定理和诺顿定理等，每种电路分析方法的原理及其适用范围是不同的，本文主要对几种常用电路分析方法的原理、解题步骤和适用范围进行总结与分析。
一支路电流法1、什么是支路电流法以支路电流为未知量、应用基尔霍夫定律（KCL、KVL）列方程组进行求解。
2、支路电流法的解题步骤（1）确定电路中支路、节点、网孔的数目。
其中，支路个数用b表示、节点个数用n表示、网孔个数用m表示；（2）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循行方向；（3）应用KCL对结点列出(n－1)个独立的节点电流方程；（4）应用KVL对回路列出b－(n－1)个独立的回路电压方程（通常可取网孔列出）；（5）联立求解b个方程，求出各支路电流。
3、支路电流法的适用范围如果用手工进行计算时，一般适用于支路个数不大于3的情况下，用手工计算方程组比较方便，如果支路个数大于3的情况下用手工计算就比较麻烦了。
支路个数较多的情况下可以用矩阵结合matlab进行计算。
二节点电压法采用回路电流法。
对于b个支路，n个节点的电路，只需列出[b-(n-1)]个方程，即网孔m个数方程，就可以解出各个支路电流，比支路电流法要方便的多。
但是有时存在这样的电路，即支路较多而节点较少的电路。
如下图电路中，有5条支路，2个节点，若用回路电流法求解，也需列出4个独立方程式，如果采用节点电压法则更加方便求解。
1、什么是节点电压法以基尔霍夫电流定律为基础，先求出各节点与参考点之间的电压，然后运用欧姆定律求出各支路电流的方法。
2、节点电压法计算步骤本文主要讨论两节点电路，节点电压法计算步骤如下。
（1）选定电路中一个节点为参考节点用接地符号表示，另一个节点的节点电位作为电路变量。
（2）列写关于节点电位的节点电压方程，如下式所示。
式中，分子表示电源的电流的代数和，电源电流有两部分构成，一部分是电压源的输出的电流等于电压源的数值除以其串联的电阻；另一部分电流源输出的电流。
电路第3章支路电流法
无并联电阻的电流源 称为无伴电流源
（因为此支路电压无法用支路电流表示）
例
电路
求各支路电流及各元件上的电压 解： (1) 选支路电流为变量(I1,I2,I3) (2)列独立的节点KCL方程
I1 I 2 I 3 0节点 a
(3)列独立的网孔KVL方程 (4)解支路电流
5I1 20 I 3 20网孔 1 10 I 2 20 I 3 10网孔 2
电路 2、支路电流法步骤
（1）确定变量 ik (b个)，确定 ik 参考方向；
（2）列独立的结点KCL方程(n-1个)； （3）列独立的回路KVL方程(b-n+1个)； （4）求解方程，求出支路电流； （5）依据支路约束关系，求解支路电压； （6）求解其他变量。
3、支路电流法的局限性
不能解决无伴电流源的情况
1I1 0.5I 3 0.1I 2 1 网孔 1 0.5I 3 1I 5 2 网孔 2 0.1I 1I U 网孔 3 2 5 ad
电路
讨论
(a)对电流源，因其电流为 常数，与电压无关，在 列网孔3的KVL方程时， 无法用I4 表示Uad (b)对含无伴电流源的电路，列支路电流方程时，可增加一个变量： 该电流源上的电压。 (c)因该支路电流为已知，由此条件，应补充一个方程 I支路=Is， 使变量数与方程数一致。 (d)在实际例子中，由于I4已知，支路电流的实际变量少一个，所 以也可不列网孔3的KVL方程。这样就不会出现变量Uad，仍 可保证变量数与方程数一致。
电路 例
求：各支路电流及电压？ 1
要点：电流源的处理
解： 3
2
(1) 选支路电流为变量 (I1,I2,I3,I4,I5,I6 其中I4=3A已知) (2)列独立的节点KCL方程 (3)列独立的网孔KVL方程
支路电流法
电路中存在两条电流源支路，选取支路1，3为树支，则连支5 的单连支回路电压方程为 I5×R5＋I1×R1＋I3×R3= US1 代入数据得： －I1－2＋I3=0 －I3－4＋I5=0 5×I5＋I1＋3×I3 =1 解得 I1=－3.89A I3=－1.89A I5=2.11A
R1
Us1
①
I3 R3 ② IS2
含受控源电路 例2 已知R1=R3=R4=R6=2 ， US4=US6=2V，IS2=1A，g=0.5 , 用回路电流法，求电流I1。
R1
U s6 IS2 I5
R3
U6
R6
g U6
I1 Us4
I4
R4
解：1) 对于含受控源的电路，先把受控源当作独立电源来处理。 该电路包含两个电流源支路（一个独立源和一个受控源）， 选择支路3、4、6为树支。
2-2
支路电流法
以支路电流作为未知量，根据KCL和KVL建立电路 方程组，然后求解所列的方程组解出各支路电流， 这种方法称为支路电流法。 电路节点数为n，支路数为b , 为求b个支路电流，必须有b个独立方程。 支路电流法求解的思路：
如图所示电路，设电源 和电阻的参数已知，用支路 电流法求各支路电流。 共有4个节点，6条支路， 1>. 对各支路、节点编号，并选 择各支路电流电压的参考方向。
由上面的六个方程可解出六条支路电流变量，从而 可进一步求相应的电压、功率等。
例1、 图示电路，US1=10V， US3=13V，R1=1 ，R2=3 ， R3=2，求各支路电流及电压源 的功率。 解：以支路电流为变量，选定各支 路电流参考方向如图示 节点1： －I1＋I2－I3=0 网孔1： I1 ×R1＋ I2 ×R2= US1 网孔2： I2 ×R2＋ I3×R3=US3 － I1 ＋ I2 － I3 =0 代入 I1 －10＋3× I2 =0 3×I2 ＋2× I3－13=0 数据得：
支路电流法是利用欧姆定律求支路电流的方法
支路电流法是利用欧姆定律求支路电流的方法支路电流法可以说是电路分析的基础，它可以帮助我们把复杂的电路变成一个简单的模型，从而简单的求出电路的电流和电压。
它的基本原理是欧姆定律，即R*I=E，中R为电阻，I为电流，E为电势差。
根据欧姆定律，任意一段电路中，电流和电阻之间的乘积等于电势差。
支路电流法的基本概念有支路、总电路和电源，它们之间的联系可以用支路电流法来进行分析。
首先要选取一条支路，然后使用欧姆定律来计算该支路的电流，这里可以使用电阻的总值来计算。
之后根据总电路的电路结构来计算每个支路的电流，在这里需要分析电路的结构，可以把其中几个不同的支路合并成一个总电路，然后从这个总电路中把各个支路拆分开来。
最后，用电源定义每个支路上的电流和电压，然后把每个支路的电流和电压进行累加，就可以求出总的电流和电压。
支路电流法的优势可以从两个方面来讲。
首先，它可以有效的解决电路中复杂的特性，可以在有限的时间内给出准确的电流和电压结果。
其次，它也是一种迭代式的方法，可以从一个支路求出结果，然后进行下一步分析，有效求出最后的结果。
总而言之，支路电流法是一种可用欧姆定律求支路电流的方法，它可以有效的将复杂的电路分解为简单的电路，从而有效的求出电路的电流和电压。
它的优势在于它可以有效的解决电路中的复杂特性，并且时间短，有效的迭代求得最终结果。
支路电流法解题步骤详细
支路电流法解题步骤详细支路电流法（KCL法）是电路分析中非常重要的一种方法。
它基于电荷守恒定律，即电荷不能消失也不能新生，电路中的电流必须在节点处保持恒定。
下面将详细介绍支路电流法的解题步骤。
1.确定节点数和支路数在使用支路电流法分析电路之前，首先需要确定电路中的节点数和各支路的数量。
节点是指电路中的交叉点，而支路是指连接两个节点的路径。
2.标识节点电压和支路电流在节点之间划分任意方向的电流，或者假定某个方向的电流，标识每个支路上的电流方向。
同时，在每个节点处标识电压，通常将某一节点作为参考节点，此时该节点电势为零，其他节点的电势都可由电动势和电压降求得。
3.应用基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律（KCL）表明，所有流入一个节点的电流的代数和等于所有流出该节点的电流代数和。
根据KCL，得到每个节点处的方程。
4.撰写方程组将得到的各个节点的电流方程代入基尔霍夫电压定律（KVL）或欧姆定律，得到未知电压和电流的方程组。
此时，方程的未知数数量应与电路中的未知数数量相等。
5.解决方程组并求出未知电压和电流对方程组进行求解即可得到所有的未知电流和电压。
可以使用数值解法（例如高斯消元法）或符号解法（例如代数方法）来求解。
根据所得到的解，可以计算电路中各个元件的电流和电压。
6.检查解的正确性最后，需要检查解的正确性。
首先应该检查所得到的解是否满足节点电流和节点电压的基本法则。
如果方程组的解不符合这些条件，则说明计算出现了问题。
以上就是支路电流法解题步骤的详细介绍。
需要注意的是，在应用支路电流法时，除了以上的步骤还需掌握实际情况中常见的电路拓扑结构和各种电路元件的特点。
还需注意电路分析中的约定、符号表示、单位等问题，以确保正确地分析电路并求出答案。
支路电流法
§3.2支路电流法对于一个具有b 条支路和n 个节点的电路，当支路电压和支路电流为电路变量列写方程时，总计有b 2个未知量。
根据KCL 可以列写)1(-n 个独立方程、根据KVL 可以列写)1(+-n b 个独立方程，根据元件的VCR 又可列出b 个方程。
总计方程数为b 2，与未知量数相等。
为了减少求解的方程数，可以利用元件的VCR 将各支路电压以支路电流表示，然后代入KVL 方程，这样，就得到以b 个支路电流为未知量的KCL 方程和KVL 方程。
方程数从b 2减少至b 。
这种方法称为支路电流法。
现以图3-7（a ）所示电路为例说明支路电流法。
把电压源1S u 和电阻1R 的串联组合作为一条支路；把电流源5S i 和电阻5R 的并联组合作为一条支路，这样电路的图就如同图（b ），其节点数4=n ，支路数为6=b ，各支路的方向和编号也示于图中。
求解变量为1i 、2i 、…、n i 。
先利用元件的VCR ，将支路电压1u 、2u 、…、n u 以支路1i 、2i 、…、n i 表示。
图3-7（c ）（d ）给出支路1和支路5的结构，有5SR（a ） （b ）u - 5u +-（c ） （d ）图3-7 支路电流源⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫=+====+-=666555554443332221111i R u i R i R u i R u i R u i R u i R u u S S （3-1） 对独立节点①、②、③列出KCL 方程，有⎪⎭⎪⎬⎫=-+-=++-=++-000654432621i i i i i i i i i （3-2）选择网孔作为独立回路，按图3-7（b ）所示回路绕行方向列出KVL 方程⎪⎭⎪⎬⎫=+--=++-=++000642543321u u u u u u u u u （3-3）将式（3-1）代入（3-3），得03322111=+++-i R i R i R u S055554433=+++-S i R i R i R i R0664422=+--i R i R i R把上式中1S u 和55S i R 项移到方程的右边，有⎪⎭⎪⎬⎫=+---=++-=++0664422555544331332211i R i R i R i R i R i R i R u i R i R i R S S （3-4）式（3-2）和式（3-4）就是以支路电流1i 、2i 、…、n i 为未知量的支路电流法方程。
支路电流法
I1
+
70V –
a
I2
7 11
1+
6V
2
–
b
解 ① n–1=1个KCL方程：
I3
结点a： –I1–I2+I3=0
② b–( n–1)=2个KVL方程：
7
7I1–11I2=70-6=64
11I2+7I3= 6
U=US
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a
I1
I2 7
11
I3
1 1 1 Δ 7 11 0 203
+ 1+
–I1–I2+I3=0 7I1–11I2=70-5U
70V –
5U_
2_
11I2+7I3= 5U
b
增补方程：U=7I3
注意 有受控源的电路，方程列写分两步：
① 先将受控源看作独立源列方程。
②将控制量用未知量表示，并代入步骤①中所列的 方程，消去控制量。
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+ U
_
2
I3 7
b
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a
解2
I1 7 I2 11
I3
+
6A 1
7
70V
–
b 由于I2已知，故只列写两个方程
结点a： –I1+I3=6
避开电流源支路取回路： 7I1＋7I3=70
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例3-4 列写支路电流方程(电路中含有受控源）。
a
解
7 I1
I2 11 + I3
+
1+
U 7
结合KVL和支路方程列写
Rkik uSk
④求解上述方程，得到b个支路电流。 ⑤进一步计算支路电压和进行其他分析。
支路电流法
例 分析以下电路中应列几个电流方程？几个 电压方程？
I1
a
I2
E1
+R1 #1
-
I3
R2 #2 R3
#3
+ _ E2
b
I1
a
I2
E1
+R1 #1
-
I3
R2 #2 R3
#3
+ _ E2
b
基氏电流方程：
#1
I 节点a： 1
E U
4. 解联立方程组
I1 a
b I2
I6 R6
I3 I4 d
+E3
R3
节点数 N=4 支路数 B=6
列电流方程 (N-1个)
节点a： I3 I4 I1
c 节点b： I1 I6 I2
I5
节点c： I2 I5 I3
节点d： I4 I6 I5
（取其中三个方程）
b
列电压方程 (选取网孔)
I2
abda :
I1
I6
E4 I4R4 I1R1 I6R6
a
R6
c
bcdb :
I3 I4
I5
0 I2R2 I5R5 I6R6
d
+E3
R3
adca : E3 E4 I3R3 I4R4 I5R5
电压、电流方程联立求得： I1 ~ I6
支路电流法小结
需补足 B -（N -1）个方程。
2. 独立回路的选择：
E U
#1 #2 #3 一般按网孔选择
4 解联立方程组 根据未知数的正负决定电流的实际方向。
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制作:浙江广厦建设职业技术学院 信息与控制工程学院
一、 支路电流法
未知数：各支路电流。 理论依据：根据基氏定律，列节点电流和回路电压方 程，然后联立求解。
利用支路电流法解题的步骤： （1）任意标定各支路的电流的参考方向和网孔回路绕行方向。 （2）用基尔霍夫定律列出节电电流方程。有n个节点，就可以 列出n-1个独立电流方程。 （3）用基尔霍夫电压定律列出l=b-（n-1）个网孔回路方程。 说明：l指的是网孔数，b指是支路数，n指的是节点数。 （4）代入已知数据求解方程组，确定各支路电流及方向。
（3）解方程求回路电流
将数据代入上式可求得回路电流IA、IB、IC
（4）求各支路电流。
（5）进行验算。验算时，选外围回路列KVL方程验证。若 代入数据，回路电压之和为0，则说明以上数据正确。
例5 用网孔电流法求解图6电路中各支路电流。
解：（1）确定网孔。并设定网孔电流的绕行方向。 如图6所示，规定网孔电流方向和顺时针方向。 （2）列以网孔电流为未知量的回路电压方程。
作 业： 第190页 9-6（用支路电流法求解） 9-14 9-15
例1
试用支路电流法求图1中的两台直流发电机并联电路中的负载电流I及每台发电机 的输出电流I1和I2。已知：R1=1Ω，R2=0.6Ω，R=24Ω，E1=130V，E2=117V。
解：（1）假设各支路电流和网孔回路绕行方向如图示。 （2）列KCL方程 该电路有A、B两个节点，故只能列 一个节点电流方程。对于节点A有： I1+I2=I ① （3）列网孔电压方程 选择网孔作回路，其方向如图示。 对左、右两个回路可列电压方程： I1 R1- I2 R2+ E2-E1=0 ② I R+I2 R2- E2=0 ③ （4）联立方程①②③，代入已知条件，可得： 图1 -I1-I2+I=0 I1-0.6I2=130-117 0.6I2+24I=117 解得各支路电流为： I1=10A I2=-5A I=5A 从计算结果，可以看出发电机E1输出10A的电流 ，发电机E2输出-5A的 电流，负载电流为5A。
图6 （3）解方程求各网孔电流。 解此方程组得：
（4）求支路电流得：
（5）验算。列外围电路电压方程验证。
三、 节点电压法
■ 适用情况：支路数多，节点少的电路。
节点电压法解题步骤： （1）选择参考节点，设定参考 方向 （2）求节点电压U （3）求支路电流
a
+ E3 R2
– + E1 + E2 R1 I2
+E 图4
R3
节点数 N=4个 支路数 B=6个
由例题可看出支路电流法的缺点：电路中支路数较多时， 所需方程的个数较多，求解比较复杂。
二、回路（网孔）电流法
1、回路电流法：在电路中确定出全部独立回路，以回路电流为未知数，根据 基尔霍夫电压定律列出含有回路电流的回路电压方程，然后求解出各回路电流， 而各支路电流等于该支路内所通过的回路电流的代数和。 适用：支路、节点数较多的电路 2、解题步骤： (以图5所示电路为例讲解) （1）确定独立回路，并设定回路电流的绕行方向。 独立回路是指每次所选定的回路中至少要包含 一条新支路，即其他支路未曾用过的支路。如图5 所示，设定顺时针方向为独立回路电流的绕行方向。 （2）列以回路电流为未知量的电流电压方程。
I1 I2
I3
I 0
-1) 个独立方程。 则可以列出 (N ？
1. 2. 未知数=B， 已有(N-1)个节点方程， 需补足 B -（N -1）个方程。 独立回路的选择： #1 #2 #3
列电压方程：
3 对每个回路有
E U
4 解联立方程组
一般按网孔选择
根据未知数的正负决定电流的实际方向。
R1
R2
R1
课堂小结：
1、支路电流法即列出（n-1）个节点电流方程和L（网孔数）个回路 电压方程，联立解方程组，从而求解出各支路电流的最基本、最直观 的一种求解复杂电路的方法。 2、网孔电流法用于求支路较多的电路，避免了用支路电流法求解 方程过多，带来解题繁杂的问题。解题方法是先求网孔电流再利用网 孔电流求支路电流。 3、节点电压法用于节点较少而网孔较多的电路。节点电压法求解步 骤：选择参考节点，设定参考方向；求节点电压U；求支路电流 4、支路电流法、网孔电流法、节点电压法三种方法中，列方程时， 都要特别注意方向问题。
本例提示我们，两个电源并联时，并不都是向负载供给
电流和功率的。当两电源的电动势相差较大时，就会发生 某电源不但不输出功率，反而吸收功率成为负载。因此， 在实际的供电系统中，直流电源并联时，应使两电源的电 动势相等，内阻也应相近。有些电器设备更换电池时也要 求全部同时换新的，而不要一新一旧，也是同一道理。
例4
I2
利用支路电流法求解： （1）列节点电流方程（3个）
I1
I6
R6
I3
I4
I5
I 2 I5 I3 I 4 I6 I5
（2）列回路电压方程（3个） I1R1-I6R6+I4R4=0 I2R2+I5R5+ I6R6 =0 - I4R4 - I5R5+I3R3-E=0
I 3 I 4 I1 I1 I 6 I 2
（3）求支路电流。 I1=（E1-U）/ R1 I2=（E2-U）/ R2 I3=（E3-U）/ R I4=U/ R4
A
RS R1 Is E1
I2
I1
R2
对于含恒流源支路的电路， 列节点电压方程时应按以下 规则：
分母部分：按原方法编写，
但不考虑恒流源支路的电 阻。
B
分子部分：写上恒流源的电流。 如图所示，电路的结点电压公式为： 其符号为：电流朝向未知节点时 取正号，反之取负号。电压源支 1 1 E1 VA ( ) I S 路的写法不变。
图2
例3
试用支路电流法求解如图3电路中各支路电流，列出方程。（P191 9-13题）
图3
支路电流法小结
1 解题步骤 对每一支路假设 1. 2. 一未知电流 结论
假设未知数时，正方向可任意选择。 原则上，有B个支路电流就设B个未知数。
（恒流源支路除外） 例外？
2
列电流方程： 对每个节点有
若电路有N个节点，
例2 用支路电流法列出如图2电路中各支路电流的方程。（已知恒流源IS所
在支路电流是已知的） 解： 由电路图可见该电路中有一恒流源支路，且其大小是已知的，所以 在解题的时候只需要考虑其余两条未知支路的电流即可。
（1）假设流过R1、R2的电流方向如图示。 （2）列节点电流方程： I1+I2= IS （3）列网孔电压方程 I2 R2- E-I1 R1=0
■ 两节点的节点电压公式
–
–
Uab I4 R3 R4
（以图7为例，若选择参考节点为b， 节点电压方向为从a到b）
I1
I3
b
图7
■ 列结点电压公式的规律：
（1）分子部分： 两节点间各支路的电动势与该支 路的电导乘积的代数和。 （其中，当支路电动势的方向与结 点电压的方向相反时取“+”，相同 时取“—”） （2）分母部分： 两节点间各支路的电导之和。 （分母总为“+”）
如图所示电路列结点电压公式为： ∑（±）E/R = Uab= ∑1/R 1/R1+1/R2+1/R3+1/R4 E1/R1+E2/R2+E3/R3
a
– + + E2 R1 I2 R2 E3 +
E1
–
–
Uab
图7
例7 求解图7电路中各支路电流I1、I2、I3、I4 。 解：（1）选择参考节点，设定参考方向。选择电路中B点作为参考点，并设 定节点电压为U，其参考方向为由A至B。（这里也可选择以A点为参考点，参考 方向由B至A） （2）求节点电压U UAB= E1/R1+E2/R2+E3/R3 1/R1+1/R2+1/R3+1/R4