教学内容和要求ppt课件.ppt
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1、教学内容和要求,掌握节点分析法 掌握叠加定理及其应用 理解单口网络与网络等效 掌握戴维南-诺顿定理及其应用,第2章 电路分析方法,1、支路电压法,2.1 节点分析法,电路方程可以通过先求支路电压后求支路电流分两步计算,支路电压法以支路电压为变量,列写b-n+1个KVL方程,n-1个结合VCR的KCL方程,求解b个支路电压求解b个支路电流,示例电路,2、节点分析法,支路数b = 5,支路电压u1、u2、u3、uS1、uS2,独立节点数n-1 = 2 支路数b = 5,节点电压,参考节点任意选取一个节点作为零电位点,节点电压选定参考节点后,其余独立节点对于参考节点的电压电位ua、ub,a,b,ua
2、,ub,ua,ub,支路电压法以支路电压为变量的KVL方程 -u1+u2+u3 = 0 u1+uS1 = 0 -u2+uS2 = 0,结合VCR以支路电压为变量的KCL方程 G1u1+G3u3-iS1 = 0 G2u2-G3u3+iS2 = 0,ua,ub,节点分析法以节点电压为变量的KVL方程 -ua+(ua-ub )+ub = 0 不构成约束,结合VCR以节点电压为变量的KCL方程 G1ua+G3(ua-ub )-iS1 = (G1+G3)ua-G3ub-iS1 = 0 G2ub-G3(ua-ub )+iS2 = -G2ua+(G2+G3)ub+iS2 = 0,支路电压与节点电压的关系 u
3、1=ua u2=ub u3=ua-ub uS1=-ua uS2=ub,独立性KVL对节点电压不构成约束 可解性n-1个节点电压,n-1个结合VCR以节点电压为变量的KCL方程 完备性所有支流电压是节点电压的线性组合,节点分析法以节点电压为变量,列写n-1个结合VCR的KCL方程,求解n-1个节点电压求解b个支路电压求解b个支路电流,节点方程的列写,示例电路,结合VCR以节点电压为变量的KCL方程 G1ua+G3(ua-ub )-iS1 = (G1+G3)ua-G3ub-iS1 = 0 G2ub-G3(ua-ub )+iS2 = -G2ua+(G2+G3)ub+iS2 = 0,规律 节点a、b的
4、自电导Gaa、Gbb连接节点a、b的各支路电导之和Gaa= G1+G3、Gbb= G2+G3,(G1+G3)ua-G3ub = iS1 -G2ua+(G2+G3)ub = -iS2,规律 节点a、b间的互电导Gab= Gba同时连接节点a、b的各支路电导之和Gab= Gba= G3,(G1+G3)ua-G3ub = iS1 -G2ua+(G2+G3)ub = -iS2,(G1+G3)ua-G3ub = iS1 -G2ua+(G2+G3)ub = -iS2,规律 流入节点a、b的电流源之和iSaa、iSbbiSaa= iS1、 iSbb= -iS2,对于b条支路、n个节点的电阻电路,n-1个节点
5、方程,iSii为流入节点i的电流源之和,电导前的正、负取决于是自电导还是互电导,自电导前取正,互电导前取负,例1,列写图示电路的节点方程,U1,U2,U3,设参考节点和节点电压U1、U2、U3如图,U1,U2,U3,节点方程 G11U1-G12U2-G13U3= Is11 -G21U1+G22U2-G23U3= Is22 -G31U1-G32U2+G33U3= Is33,U1,U2,U3,(1+2)U1-2U2 = 3U1-2U2 = 2 -2U1+(2+4)U2-4U3 = -2U1+6U2-4U3 = -2 -4U2+(4+1)U3 = -4U2+5U3 = -2,电压源的处理,电压源只与
6、一个节点关联电压源确定该节点电压不必列写该节点的节点方程 电压源同时与两个节点关联 电压源给出该两个节点电压的约束关系补充方程 列写该节点的节点方程时设待求电流流过电压源,将电压源看成待求电流的电流源,例2,求图示电路的I,设参考节点和节点电压U1、U2、U3如图,U1 = 40(V),U1,U2,U3,U1,U2,U3,节点2和节点3的节点方程,U2 = 48(V) U3 = 148(V),例3,求图示电路的U,设参考节点和节点电压U1、U2、待求电压源电流I如图,U1,U2,补充方程 U1-U2 = 3,U1,U2,节点方程 U1 = 2-I U2 = I-1,U1 = 2(V) U2 =
7、 -1(V) I = 0(A),U = U2 = -1(V),例3的另解,设参考节点和节点电压U1、U2如图,U1,U2,U1 = 3(V),U1,U2,节点2的节点方程 -U1 +(1+1)U2 = -U1 +2U2 = 1-2 = -1,U1 = 3(V) U2 = 1(V),U = -U2 = -1(V),作业:(P48-49)3、4,补充作业,求图示电路的U,2.2 叠加定理及其应用,1、叠加定理,u2,u1,示例电路,u2,u1,u1= uS,电路中电压源置零短路,电路中电流源置零开路,叠加定理电路中m个独立电压源和n个独立电流源共同作用所产生的任一电压或电流,等于每一个独立电源单独
8、作用所产生的相应电压或电流分量的代数和,所有电压或电流分量在相同参考方向条件下,某一个独立电源单独作用电路中其它独立电源置零独立电压源短路,独立电流源开路 任一电压或电流适用于电压和电流,不适用于功率 相同参考方向,2、叠加定理的应用,电路中若干独立电源共同作用所产生的任一电压或电流各个独立电源单独作用所产生的相应电压或电流分量叠加,例1,求图示电路的u,uS单独作用所产生的电压分量u1电路中iS置零开路,iS单独作用所产生的电压分量u2电路中uS置零短路,叠加,作业:(P49)9、10,2.3 单口网络与网络等效,1、单口网络,具有两个引出端钮的电路一部分二端网络单口网络单口,有源单口含有独
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