电工基础教案第十二讲支路电流法
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(4)代入已知数,解联立方程式,求各支路的电流。
(5)确定各支路电流的实际方向。
3.举例
例2:如图,已知E1E217V,R11,R25,R32,用支路电流法求各支路的电流。
以支路电流为求解对象的电路计算方法。用此法计算一个具n个节点和b条支路的电路时,因待求的支路电流数为b,故需列出b个含支路电流的独立方程。根据电路内的支路电流在节点上必须服从基尔霍夫电流定律(KCL)的约束,支路电压沿回路必须服从基尔霍夫电压定律(KVL)的约束(见基尔霍夫定律),而支路电流和支路电压在每条支路上又必须满足该支路的特性方程(即支路的电压-电流关系,VCR),可以导出这b个方程。首先,对除参考节点外的所有节点,利用KCL写方程,可得(n-1)个只含支路电流的独立方程;对所选定的基本回路,利用KVL写方程,可得(b-n+1)个只含支路电压的独立方程。再根据各支路的连接形式和所含元件的类型写出b个既含支路电流又含支路电压的支路方程。最后利用支路方程消去(b-n+1)个方程中的支路电压,便得到总数为(n-1)+(b-n+1)=b个只含支路电流的方程。有了这些方程,就可用适当的数字方法求解。
用支路电流法计算电路的具体步骤是:①为电路的支路电压和支路电流选定参考方向。选一个节点为参考节点,并根据基本回路的定义(见网络拓扑)选定一组这种回路(如果电路是平面网络,则可选内网孔),最后为这组回路定好绕行方向。②对除参考点外的所有节点写出(n-1)个KCL方程。③对基本回路(或网孔)写出(b-n+1)个KVL方程。④写出各支路的方程。⑤将支路方程代入KVL方程,消去电路电压后,得出(b-n+1)个含支路电流的方程。⑥用适当的数学方法从第1步和第5步得到的(n-1)+(b-n+1)=b个方程组成的方程组中解出支路电流。⑦将求得的支路电流代入支路方程,求出支路电压。
授课日期/班级
教学目的
掌握支路电流法并能运用它解题。
教学重点
支路电流法的应用。
教学难点
支路电教案
教学方法
1.讲授法2.演示法
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织:5分钟
课前点名,维持纪律,提问学生问题
Ⅱ、复习旧课,导入新课:5分钟
学生已掌握基尔霍夫的两个定律
Ⅲ、讲授新课:75分钟
一、支路电流法
对于线性电路,应用支路电流法时,电路内不能含有压控元件构成的支路。因为这种支路的电压无法通过电流来表达,从而也就无法从KVL方程中消去该支路的电压。
Ⅳ、归纳总结:3分钟
(掌握闭合欧姆定律公式,)
Ⅴ、布置作业:2分钟
习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)
1.是非题(8)~(10);选择题(6)~(8)。
教学反思
教研组长签名教务科长签名
年月日
1.以支路电流为未知量,应用基尔霍夫两定律列出联立方程,求出各支路电流的方法。
2.对于n条支路,m个节点的电路,应用支路电流法解题的步骤:
(1)选定各支路电流为未知量,并标出各电流的参考方向,并标出各电阻上的正、负。
(2)按基尔霍夫电流定律,列出(m1)个独立的节点电流方程式。
(3)指定回路的绕行方向,按基尔霍夫电压定律,列出n(m1)个回路电压方程。
(5)确定各支路电流的实际方向。
3.举例
例2:如图,已知E1E217V,R11,R25,R32,用支路电流法求各支路的电流。
以支路电流为求解对象的电路计算方法。用此法计算一个具n个节点和b条支路的电路时,因待求的支路电流数为b,故需列出b个含支路电流的独立方程。根据电路内的支路电流在节点上必须服从基尔霍夫电流定律(KCL)的约束,支路电压沿回路必须服从基尔霍夫电压定律(KVL)的约束(见基尔霍夫定律),而支路电流和支路电压在每条支路上又必须满足该支路的特性方程(即支路的电压-电流关系,VCR),可以导出这b个方程。首先,对除参考节点外的所有节点,利用KCL写方程,可得(n-1)个只含支路电流的独立方程;对所选定的基本回路,利用KVL写方程,可得(b-n+1)个只含支路电压的独立方程。再根据各支路的连接形式和所含元件的类型写出b个既含支路电流又含支路电压的支路方程。最后利用支路方程消去(b-n+1)个方程中的支路电压,便得到总数为(n-1)+(b-n+1)=b个只含支路电流的方程。有了这些方程,就可用适当的数字方法求解。
用支路电流法计算电路的具体步骤是:①为电路的支路电压和支路电流选定参考方向。选一个节点为参考节点,并根据基本回路的定义(见网络拓扑)选定一组这种回路(如果电路是平面网络,则可选内网孔),最后为这组回路定好绕行方向。②对除参考点外的所有节点写出(n-1)个KCL方程。③对基本回路(或网孔)写出(b-n+1)个KVL方程。④写出各支路的方程。⑤将支路方程代入KVL方程,消去电路电压后,得出(b-n+1)个含支路电流的方程。⑥用适当的数学方法从第1步和第5步得到的(n-1)+(b-n+1)=b个方程组成的方程组中解出支路电流。⑦将求得的支路电流代入支路方程,求出支路电压。
授课日期/班级
教学目的
掌握支路电流法并能运用它解题。
教学重点
支路电流法的应用。
教学难点
支路电教案
教学方法
1.讲授法2.演示法
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织:5分钟
课前点名,维持纪律,提问学生问题
Ⅱ、复习旧课,导入新课:5分钟
学生已掌握基尔霍夫的两个定律
Ⅲ、讲授新课:75分钟
一、支路电流法
对于线性电路,应用支路电流法时,电路内不能含有压控元件构成的支路。因为这种支路的电压无法通过电流来表达,从而也就无法从KVL方程中消去该支路的电压。
Ⅳ、归纳总结:3分钟
(掌握闭合欧姆定律公式,)
Ⅴ、布置作业:2分钟
习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)
1.是非题(8)~(10);选择题(6)~(8)。
教学反思
教研组长签名教务科长签名
年月日
1.以支路电流为未知量,应用基尔霍夫两定律列出联立方程,求出各支路电流的方法。
2.对于n条支路,m个节点的电路,应用支路电流法解题的步骤:
(1)选定各支路电流为未知量,并标出各电流的参考方向,并标出各电阻上的正、负。
(2)按基尔霍夫电流定律,列出(m1)个独立的节点电流方程式。
(3)指定回路的绕行方向,按基尔霍夫电压定律,列出n(m1)个回路电压方程。