《电路分析基础》PPT课件
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•网孔电流经过的各条支路，若某支路上仅流过一个网孔电 流，且方向与网孔电流一致时，则这条支路电流在数值上应 等于该网孔电流，若方向相反应为回路电流的负值；若某公 共支路上通过两个网孔电流时，则支路电流在数值上应等于 这两个网孔电流之代数和，其中与该支路电流方向一致的网 孔电流取正值，与该支路电流方向相反的网孔电流取负值。
求各元件上吸收的功率，进行功率平衡校验
R1上吸收的功率为：PR1=62×7=252W R2上吸收的功率为：PR2=(－2)2×11=44W R3上吸收的功率为：PR3=42×7=112W US1上吸收的功率为：PS1=－(6×70)=－420W 发出功率 US2上吸收的功率为：PS2=－(－2)×6=12W 吸收功率 元件上吸收的总功率：P=252+44+112+12=420W
电路分析基础
第2章 电路的基本分析方法
2.1 支路 电流法
2.2 回路 电流法
2.3 结点 电压法
2.5 戴维南 定理
2.4 叠加 定理
返章目录
本章的学习目的和要求
熟练掌握支路电流法，因为它是直接应 用基尔霍夫定律求解电路的最基本方法之一； 理解回路电流及结点电压的概念，掌握回路电 流法和结点电压法的内容及其正确运用；深刻 理解线性电路的叠加性，了解叠加定理的适用 范围；理解有源二端网络和无源二端网络的概 念及其求解步骤，初步学会应用维南定理分析 电路的方法。
• 应用KCL列写n-1个独立结点方程式。
• 应用KVL列写m-n+1个独立电压方程式。 • 联立求解方程式组，求出m个支路电流。
支路电流法应用举例
• 举例一
用支路电流法求解下图所求电路中各支路电流，并用功
率平衡校验求解结果。
解 图示电路n=2，m=3
①
I1
R1=7Ω
I3
I2
选取结点①列写KCL方程式
网孔电流法应用举例
• 举例二
用网孔电流法求解下图例一电路中各支路电流。
①
解 标出网孔电流的参考绕行方向
I170VIⅠ
－
7Ω IⅡ
11Ω
＋
只需对两个网孔列写KVL方程：
6V 对网孔Ⅰ：14II+7IⅡ=70
－
对①网孔Ⅱ：18IⅡ+7IІ=6
由方程式①可得：IⅡ=10－2II②
第3节 结点电压法
• 定义
以结点电压为待求量，利用基尔霍夫定律列出各结点电 压方程式，进而求解电路响应的方法。
• 适用范围
原则上适用于各种复杂电路，但对于支路数较多、且 结点数较少的电路尤其适用。与支路电流法相比，它可减 少m-n+1个方程式。
结点电压法求解电路的步骤
• 选定参考结点。其余各结点与参考点之间的电压就是待 求的结点电压（均以参考点为负极）；
R2=11Ω I1+I2－I3=0 ①
＋Ⅰ
US1=70V
－
R3=7ΩⅡ
＋
选取两个网孔列写KVL方程
US2=6V
－
对网孔Ⅰ：7I1+7I3=70
②
②
对网孔Ⅱ：11I2+7I3=6 ③
由方程式②可得：I1=10－I3
由④方程式③可得：I2=(6－7I3) ÷ 11 ⑤
支路电流法应用举例
④⑤代入①可得：10－I3+[(6－7I3) ÷ 11] － I3 =解0得：I3=4A 代入 ④⑤可得：I1=6A，I2=－2A I2得负值，说明它的实际方向与参考方向相反。
电流法相比较后，说一说网孔_电U流S3法+的I3 适R用3 范围。
I4
I5
+ US1_
R1
R4 R_2
R5
I2
R6
I1
US2 +
I6
阅读、理解
•网孔电流是客观存在于各条支路中的响应，一般是电路分 析求解的对象；网孔电流则是为了减少电路分析中方程式的 数目而人为假想的电路响应，由于网孔电流对它所经过的电 路结点，均流入一次、流出一次，因此自动满足KCL定律， 这样在电路求解的过程中就可省去KCL方程，对结点数较多、 网孔数较少的电路十分适用。
＋
US2
－
4个结点、 3个网孔、 7个回路、 6条支路。 需列KCL方程：4-1=3个 需列KVL方程：6-4+1=3个 在练习本上列出各方程式
第2节 网孔电流法
• 定义
以假想的网孔电流为未知量，根据KVL定律列出必要的 电路方程，进而求解客观存在的各支路电流的方法，称网 孔电流法。
• 适用范围
原则上适用于各种复杂电路，但对于支路数较多、且 网孔数较少的电路尤其适用。
• 标出各支路电流的参考方向，对n-1个结点列写KCL方程 式；
• 用KVL和欧姆定律，将结点电流用结点电压的关系式代 替，写出结点电压方程式；
• 解方程，求解各结点电压；
• 由结点电压求各支路电流及其响应。
结点电压法应用举例
例 用结点电压法求解例一电路中各支路电流。
网孔电流法求解电路的步骤
• 选取自然网孔作为独立回路，在网孔中标出各网孔电流 的参考方向，同时作为网孔的绕行方向；
• 建立各网孔的KVL方程，注意自电阻压降恒为正，公共 支路上的互阻压降由相邻网孔电流而定；
• 联立求解方程式组，求出各假想网孔电流。
• 在电路图上标出客观存在的各支路电流参考方向，按照 它们与回路电流之间的关系，求出各支路电流。
代入②得：II =6A
将③II=6A代入③得：IⅡ=－2A 根据支路电流与网孔电流的关系
可得：I1=II=6A
4A
I2=IⅡ=－2A
I3=II+IⅡ=6+(-2)=
想想、练练
• 说说网孔电流与支路电流的不同之处，你能很快找出网
孔电流与支路电流之间的关系吗？
• 试用网孔电流法对下图所示电路列写电路方程，与支路
电路中吸收的功率等于发出的功率，计算结果正确
想想、练练
• 说说对独立结点和独立回路的看法，应用支路电流法求 解电路时，根据什么原则选取独立结点和独立回路？ • 下图示电路有几个结点？几条支路？几个回路？几个网 孔？试用支路电流法列出相应方程式。
③
＋
US3
－
②
R3
R1 R4
＋
US1
－
R5 R6
①
④
R2
第1节 支路电流法
• 定义
以支路电流为未知量，根据基尔霍夫两定律列出必要的 电路方程，进而求解客观存在的各支路电流的方法，称支 路电流法。
• 适用范围
原则上适用于各种复杂电路，但当支路数很多时，方 程数增加，计算量加大。因此，适用于支路数较少的电路。
支路电流法求解电路的步骤
• 确定已知电路的支路数m，并在电路图上标示出各 支路电流的参考方向；
求各元件上吸收的功率，进行功率平衡校验
R1上吸收的功率为：PR1=62×7=252W R2上吸收的功率为：PR2=(－2)2×11=44W R3上吸收的功率为：PR3=42×7=112W US1上吸收的功率为：PS1=－(6×70)=－420W 发出功率 US2上吸收的功率为：PS2=－(－2)×6=12W 吸收功率 元件上吸收的总功率：P=252+44+112+12=420W
电路分析基础
第2章 电路的基本分析方法
2.1 支路 电流法
2.2 回路 电流法
2.3 结点 电压法
2.5 戴维南 定理
2.4 叠加 定理
返章目录
本章的学习目的和要求
熟练掌握支路电流法，因为它是直接应 用基尔霍夫定律求解电路的最基本方法之一； 理解回路电流及结点电压的概念，掌握回路电 流法和结点电压法的内容及其正确运用；深刻 理解线性电路的叠加性，了解叠加定理的适用 范围；理解有源二端网络和无源二端网络的概 念及其求解步骤，初步学会应用维南定理分析 电路的方法。
• 应用KCL列写n-1个独立结点方程式。
• 应用KVL列写m-n+1个独立电压方程式。 • 联立求解方程式组，求出m个支路电流。
支路电流法应用举例
• 举例一
用支路电流法求解下图所求电路中各支路电流，并用功
率平衡校验求解结果。
解 图示电路n=2，m=3
①
I1
R1=7Ω
I3
I2
选取结点①列写KCL方程式
网孔电流法应用举例
• 举例二
用网孔电流法求解下图例一电路中各支路电流。
①
解 标出网孔电流的参考绕行方向
I170VIⅠ
－
7Ω IⅡ
11Ω
＋
只需对两个网孔列写KVL方程：
6V 对网孔Ⅰ：14II+7IⅡ=70
－
对①网孔Ⅱ：18IⅡ+7IІ=6
由方程式①可得：IⅡ=10－2II②
第3节 结点电压法
• 定义
以结点电压为待求量，利用基尔霍夫定律列出各结点电 压方程式，进而求解电路响应的方法。
• 适用范围
原则上适用于各种复杂电路，但对于支路数较多、且 结点数较少的电路尤其适用。与支路电流法相比，它可减 少m-n+1个方程式。
结点电压法求解电路的步骤
• 选定参考结点。其余各结点与参考点之间的电压就是待 求的结点电压（均以参考点为负极）；
R2=11Ω I1+I2－I3=0 ①
＋Ⅰ
US1=70V
－
R3=7ΩⅡ
＋
选取两个网孔列写KVL方程
US2=6V
－
对网孔Ⅰ：7I1+7I3=70
②
②
对网孔Ⅱ：11I2+7I3=6 ③
由方程式②可得：I1=10－I3
由④方程式③可得：I2=(6－7I3) ÷ 11 ⑤
支路电流法应用举例
④⑤代入①可得：10－I3+[(6－7I3) ÷ 11] － I3 =解0得：I3=4A 代入 ④⑤可得：I1=6A，I2=－2A I2得负值，说明它的实际方向与参考方向相反。
电流法相比较后，说一说网孔_电U流S3法+的I3 适R用3 范围。
I4
I5
+ US1_
R1
R4 R_2
R5
I2
R6
I1
US2 +
I6
阅读、理解
•网孔电流是客观存在于各条支路中的响应，一般是电路分 析求解的对象；网孔电流则是为了减少电路分析中方程式的 数目而人为假想的电路响应，由于网孔电流对它所经过的电 路结点，均流入一次、流出一次，因此自动满足KCL定律， 这样在电路求解的过程中就可省去KCL方程，对结点数较多、 网孔数较少的电路十分适用。
＋
US2
－
4个结点、 3个网孔、 7个回路、 6条支路。 需列KCL方程：4-1=3个 需列KVL方程：6-4+1=3个 在练习本上列出各方程式
第2节 网孔电流法
• 定义
以假想的网孔电流为未知量，根据KVL定律列出必要的 电路方程，进而求解客观存在的各支路电流的方法，称网 孔电流法。
• 适用范围
原则上适用于各种复杂电路，但对于支路数较多、且 网孔数较少的电路尤其适用。
• 标出各支路电流的参考方向，对n-1个结点列写KCL方程 式；
• 用KVL和欧姆定律，将结点电流用结点电压的关系式代 替，写出结点电压方程式；
• 解方程，求解各结点电压；
• 由结点电压求各支路电流及其响应。
结点电压法应用举例
例 用结点电压法求解例一电路中各支路电流。
网孔电流法求解电路的步骤
• 选取自然网孔作为独立回路，在网孔中标出各网孔电流 的参考方向，同时作为网孔的绕行方向；
• 建立各网孔的KVL方程，注意自电阻压降恒为正，公共 支路上的互阻压降由相邻网孔电流而定；
• 联立求解方程式组，求出各假想网孔电流。
• 在电路图上标出客观存在的各支路电流参考方向，按照 它们与回路电流之间的关系，求出各支路电流。
代入②得：II =6A
将③II=6A代入③得：IⅡ=－2A 根据支路电流与网孔电流的关系
可得：I1=II=6A
4A
I2=IⅡ=－2A
I3=II+IⅡ=6+(-2)=
想想、练练
• 说说网孔电流与支路电流的不同之处，你能很快找出网
孔电流与支路电流之间的关系吗？
• 试用网孔电流法对下图所示电路列写电路方程，与支路
电路中吸收的功率等于发出的功率，计算结果正确
想想、练练
• 说说对独立结点和独立回路的看法，应用支路电流法求 解电路时，根据什么原则选取独立结点和独立回路？ • 下图示电路有几个结点？几条支路？几个回路？几个网 孔？试用支路电流法列出相应方程式。
③
＋
US3
－
②
R3
R1 R4
＋
US1
－
R5 R6
①
④
R2
第1节 支路电流法
• 定义
以支路电流为未知量，根据基尔霍夫两定律列出必要的 电路方程，进而求解客观存在的各支路电流的方法，称支 路电流法。
• 适用范围
原则上适用于各种复杂电路，但当支路数很多时，方 程数增加，计算量加大。因此，适用于支路数较少的电路。
支路电流法求解电路的步骤
• 确定已知电路的支路数m，并在电路图上标示出各 支路电流的参考方向；