第二章 直流电路的分析方法.ppt

第二章
直流电路的分析方法
本章主要内容
电阻的串联与并联、星形—三角形变换
电路分析方法:支路电流法、回路电流法
网络定理:叠加定理、戴维南定理、诺顿定理
电阻的串联与并联
一、电阻的串联
特点
1、通过各电阻的电流是同一个电流
2、总电压等于各电阻上电压之和
3、等效电阻R等于各电阻隔之和
4、串联电阻上电压的分配与电阻成正比
二、电阻的并联
两电阻并联时各分支电流为:
3、等效电阻的倒数等于各电阻倒数之和
2、总电流I等于各支路电流之和
R
U
I
+
–
I1
I2
R1
U
R2
I
+
–
1、各电阻两端的电压相同
特点
三、电阻的串并联
C
R0
R1
R3
R2
R4
A
B
D
支路电流法:以支路电流为未知量,根据基尔霍夫定律(KCL、KVL)列联立方程解出各未知电流的方法。
b
a
+
-
E2
R2
+
-
R3
R1
E1
I1
I3
I2
若用支路电流法求各支路电流应列出3个独立方程,列方程时,必须先选定支路电流的参考方向。
支路电流法
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循行方向。
2. 应用 KCL 对结点列出( n-1 )个独立的结点电流方程。
3. 应用 KVL 对回路列出 m-( n-1 ) 个独立的回路电压方程(通常可取网孔列出) 。
4. 联立求解 m 个方程,求出各支路电流。
b
a
+
-
E2
R2
+
-
R3
R1
E1
I1
I3
I2
对结点 a:
例:
1
2
I1+I2–I3=0
对网孔1:
对网孔2:
I1 R1 +I3 R3=E1
I2 R2+I3 R3=E2
支路电流法的解题步骤:
b
a
+
-
E2
R2
+
-
R3
R1
E1
I1
I3
I2
例:已知:E1=130 V、E2=117V、 R1=1 、 R2= 、R3=24 ,求各支路电流。
解:应用基尔霍夫定律列出下列方程,代入数据,得:
I1+I2–I3=0
I1 R1 +I3 R3=E1
I2 R2+I3 R3=E2
I1+ I2– I3=0
I1 + 24I3 =130
I2 +24I3 =117
I1=10A
I2= – 5A
I3=5A
解得:I1=-1A I2=1A
I1<0说明其实际方向与图示方向相反。
对节点a列KCL方程:
I2=2+I1
例:如图所示电路,用支路电流法求各支路电流
解:2个电流变量I1和I2,只需列2个方程。
对图示回路列KVL方程:
5I1+10I2=5
回路电流法
如上图所示,根据KCL定律,有I2=I3-I1因此,可把电流I2看成由I3和I1两个分量组成。假想在回路I和回路II中分别有II=I1,III=I3沿回路流动,我们把II和III称为回路电流。
可把回路电流作为未知量,列出回路方程,支路电流则为有关回路电流的代数和,这种求解电路的方法叫回路电流法。