《网孔节点分析》课件

《《网孔节点分析》课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《网孔节点分析》课件（27页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、1 2 2-1 网 孔 分 析2-2 互 易 定 理2-3 节 点 分 析2-4 含 运 算 放 大 器 的 电 阻 电 路2-5 电 路 对 偶 性 3 本 章 教 学 要 求熟 练 掌 握 网 孔 分 析 法 ;了 解 互 易 定 理 及 在 电 路 分 析 计 算 中 的 应 用 ;熟 练 掌 握 节 点 分 析 法 ;掌 握 含 运 算 放 大 器 的 电 阻 电 路 的 计 算 ；了 解 电 路 对 偶 性 。 4 l 1、 熟 练 掌 握 网 孔 分 析 法 ；l 2、 了 解 互 易 定 理 及 在 电 路 分 析 计 算 中 的 应 用 。重 点 网 孔 分 析 法难 点 含

2、受 控 电 源 电 路 的 分 析 5 2.1 网 孔 分 析 法网 孔 分 析 法 : 以 网 孔 电 流 为 求 解 对 象 列 写 电 路 方 程 ，从 而 完 成 电 路 分 析 计 算 的 方 法 。适 用 场 合 : 平 面 电 路 。 方 程 的 独 立 变 量网 孔 电 流 沿 网 孔 流 动 的 假 想 电 流 6 2.1.1 理 论 分 析1. 网 孔 电 流 的 特 点 网 孔 电 流 自 动 地 满 足 了 KCL 各 支 路 电 流 与 网 孔 电 流 关 系 i1 = im1， i2 = im1 -im2， i3 = im2 各 网 孔 电 流 之 间 相 互 独

3、立网 孔 电 流 是 一 组 独 立 的 变 量 ， 以 网 孔 电 流 为 变 量所 列 的 方 程 是 独 立 的 。 7 2. 网 孔 电 流 方 程 的 推 导 该 电 路 有 3个 网 孔 ，可 以 列 出 3独 立 的网 孔 电 流 方 程 。按 照 左 图 的 参 考 方 向 ，根 据 KVL， 我 们 有 0)()( 0)()( 0)()( 3432613433 232621522 1431421511 SSMMMMM SMMMMM SSMMMMM uuiiRiiRiR uiiRiiRiR uuiiRiiRiR 8 网 孔 电 流 方 程 的 标 准 形 式整 理 后 可 得

4、0)()( 0)()( 0)()( 3432613433 232621522 1431421511 SSMMMMM SMMMMM SSMMMMM uuiiRiiRiR uiiRiiRiR uuiiRiiRiR 4336432614 236265215 4134251541 )( )( )( SSMMM SMMM SSMMM uuiRRRiRiR uiRiRRRiR uuiRiRiRRR 9 结 论 4336432614 236265215 4134251541 )( )( )( SSMMM SMMM SSMMM uuiRRRiRiR uiRiRRRiR uuiRiRiRRR令 33333232

5、131 22323222121 11313212111 SMMM SMMM SMMM uiRiRiR uiRiRiR uiRiRiR 电 压 升 之 代 数 。个 网 孔 的 所 有 电 压 源 的为 第 和 ， 即 互 电 阻 ；两 个 网 孔 的 公 共 电 阻 之、为 第 术 和 ， 即 自 电 阻 ；个 网 孔 的 所 有 电 阻 之 算为 第 iu jiR iRiiijii 则 有符 号 的 确 定自 电 阻 永 远 取 正 号 ； 相 邻 网 孔 电 流 参 考 方 向 一致 ， 互 电 阻 取 正 号 ；否 则 ， 取 负 号 。 10 具 有 m个 网 孔 的 平 面 电 路

6、的 网 孔 电 流 方 程 SmmMmmmMmMm SMmmMM SMmmMM uiRiRiR uiRiRiR uiRiRiR 2211 222222121 111212111在 不 含 有 受 控 源 的 电 阻 电 路 中 ， Rij = Rji 11 2.1.2 计 算 举 例1.一 般 步 骤（ 1） 选 择 合 适 的 网 孔 电 流 。（ 2） 列 网 孔 电 流 方 程 。 注 意 ： 自 阻 总 是 正 的 ， 互 阻可 正 可 负 ； 并 注 意 电 压 源 前 面 的 “ +”、 “ ”号 。（ 3） 求 解 网 孔 电 流 。（ 4） 根 据 所 求 得 的 网 孔 电

7、流 来 求 其 他 的 电 压 和 电 流 。 12 2.举 例例 1 用 网 孔 电 流 法 求 如 图 所 示 电 路 中 流 过 5 W电 阻 的 电 流 I 。 解 (1)选 取 网 孔 电 流 Im1、 Im2(2)列 网 孔 电 流 方 程(10+5)Im15Im2 = 10+30=405Im1 + (5+15)Im2 = 30+35=5(3)用 消 去 法 或 行 列 式 法 ， 解 得 Im1 = 3A， Im2 = 1A I = I m1Im2 = 2 A (4)校 验 。 取 一 个 未 用 过 的 回 路 ， 列 KVL方 程 有 -10 + 10Im1 + 15Im2-

8、35 = 0 把 Im1、 Im2的 值 代 入 上 式 成 立 。 13 含 有 电 流 源 电 路 的 网 孔 法 1R 3R 4R 5R 1sU 5sU1I 2I 3I 4I 5I1lI 2lI 3lI 14 例 2 W3W3W1 W1U A2 V011I 2I3IUII 31 34 UII 324 1034 213 III 212 II A6,A2,A4 321 III 此 方 法 增 加一 个 未 知 量 ， 故方 程 数 目 增 加 15 例 2 W3W3W1 W1A2 V011I A23I10234 1 I 10214 3 I A2,A4 31 II 16 网 孔 电 流 方 程

9、 的 矩 阵 形 式651 2 3 4 3V 29V 8VI 1 I 2 I 3321III=8 14 9-5-5 -2-2 -3-33-829 17 3.含 有 受 控 源 电 路 的 网 孔 法I 1 I 2100 200 R 3V rI1A 100:100200 0)200()200( 200)200( 12 112 rr IrIR rIIIR 故列 出 网 孔 2的 方 程 ， 变换 后 与 已 知 方 程 比 较 ： 同 时 ， 还 可 以 判 断 出 R=200. 18 例 4 I 1 I 2100 200 3V AB：由 第 二 个 方 程 -100I1+1200I2 =-12,

10、 即-200I1+1200I2 =-12 -100I1 +-+- 1000W12V100I1+-2200W24V 19 例 5 用 网 孔 分 析 法 求 电 流 I 1、 I 2 、 I 3。2 3A5 4 3 25I1 I 2 I 3 2I 3I1 3A I1 I 0101 56411 III 310 2949 III 0303 II 646 01 II 374 01 II A1318A,136,A1327 321 III 20 教 材 中 仅 含 独 立 电 源 的 电 路 例 题（ 1） 仅 含 独 立 电 压 源 的 电 路 PP.64-66 例 2-1 （ 2） 独 立 电 压 源

11、 、 电 流 源 都 有 的 电 路 PP.66-67 例 2-2 电 流 源 仅 在 一 个 网 孔 中 ， 其 电 流 即 网 孔 电 流 ， 故 少 一 个 未知 数 ， 少 列 一 个 方 程 ， 计 算 过 程 简 化 。例 2-3 把 电 流 源 当 作 电压 为 u的 电 压 源 7 63 036 723 31 321 321 321 MM MMM MMM MMM ii uiii iii uiii（ 3） 含 正 弦 电 压 源 的 电 路 P68 例 2-5 21 2.2 互 易 定 理2.2.1 互 易 定 理 的 描 述形 式 一 2 1s si iu u当 s su u

12、时 ， 有 2 1i i 。 线 性 电 路 中 唯 一 电 压 源 与 任 一 支 路 中 零 内 阻 的电 流 表 交 换 位 置 时 ， 电 流 表 的 读 数 不 变 。 22 互 易 定 理 的 证 明如 果 线 性 电 路 具 有 n个 独 立 回 路 ， 含 有 唯 一 的 独 立 电压 源 uS， 不 含 受 控 电 源 ， 且 电 压 源 为 回 路 i独 有 ， 回 路j的 回 路 电 流 为 该 回 路 中 的 某 一 支 路 的 电 流 ij， 则 ij的 表达 式 为 ： ijsjij Mui )1( jisiji Mui )1(式 中 ， 为 回 路 方 程 的 系

13、 数 行 列 式 ， Mij为 Rij的 余 子 式 。 将 电 压 源 uS移 到 电 流 ij所 在 支 路 ， 则 uS原 支 路 的 电 流 ii的 表 达 式 为 ： 式 中 ， Mji为 Rji的 余 子 式 。 由 于 关 于 主 对 角 线 对 称 ， Mij与 Mji相 等 ， 故 ij与 ii相 等 。 23 形 式 二 线 性 电 路 中 惟 一 电 流 源 与 接 在 任 意 两 端 内 阻 为无 穷 大 的 电 压 表 交 换 位 置 时 ， 电 压 表 的 读 数 不 变 。 2 1s su ui i当 时 ， 有 。s si i 2 1u u见 P87 习 题 2

14、-10 24 形 式 三应 用 互 易 定 理 时 要 注 意 电 压 和 电 流 的 参 考 方 向 。 2 1s si ui u当 时 ， 有 。s si u 2 1i u 25 互 易 网 络 如 图 所 示 ， 已 知 us1=1V， i2=2A， s2 2 Vu 。 求电 流 。1i解 由 互 易 定 理 得 1 2s2 s1i iu u 代 入 已 知 条 件 可 得 1 4 Ai P71 例 2-6 （ 简 化 计 算 过 程 的 例 子 ） 26解 对 于 虚 框 内 所 包 含 的 网 络 N（ 仍 为 电 阻 网 络 ） ，利 用 互 易 定 理 有所 以 如 图 (a)所 示 电 路 中 ， 已 知 u2=6V， 求 图 (b)中 （ 网 络 N仅 由 电 阻 组 成 ） 。 1U 2 14 2U U21 2 3 V4UU 27 PP.8586 2-1， 2-2， 2-7 END