代入②,得:
若假想每个网孔中有一个假想电流在流动,且是沿着网孔边界流动的电流,设为 ,则
=
,
=
,
=
,则上式变为
、 和
则
假想的网孔电流
各支路电流。
根据已标的电流方向,可得 = , = , = ,
, ,
二、解题中注意事项:
? 标准式:
? 自电阻和互电阻: 、 、 为该网孔的自电阻; 、 、 为两网
孔之间公共支路上的电阻,称为互电阻。
自 阻永远选 “ + ”,互阻的“ + ”、“-”由两网孔电流通过公共电阻的绕向是否一致来决定, 若一致取 “ + ”,若相反取“-”。
3 、 、 、 :分别为网孔 Ⅰ 、 Ⅱ、Ⅲ中电源引起的电压升的代数和。
4 、网孔电流仅适用于平面电路。 5 、解题步骤:
(a) 选定网孔电流方向,同时也标出各支路电流方向 ( 注意两者不要用同一符号表示 ) (b) 列出独立的网孔电压方程,注意互阻为负值。 (c) 求解出假想的网孔电流。
(d) 根据网孔电流和各支路电流的关系,求解出各支路电流。
例 3-3 : 如下图所示电路,已知 , ,,用网孔电流法求解各支路电流。
图3-3
解:
,
, ,
课外作业:p48: 3-3、3-4、3-7、3-8
第三节 节点点压法
学习目标:
1 .掌握参考节点的概念 2 .掌握运用节点电压法解题方法
,,
重点:1 .自电导和互电导的概念
2 .节点电压法解题方法 3 .弥尔曼定理 难点:节点电压法解题方法 一、定义及应用范围:
?定义:以电路中各个节点对参考点电压 ( 节点电压 ) 为未知量,根据 KCL 对节点列节点电流方程,根据求解出各节点电压,从而求出各元件上的电压、电流。
?适用范围: 电路中的独立节点数少于独立回路数时,用节点电压法比较方便、方程个数较少。
?验证:如下图所示电路
图3-4
。选定一个参考节点,记为 0 ,则各节点参考点之间的电压 、 、 为未知量。
?列节点电流方程:
?对节点 ①有: ;
对节点②有: ;
对节点③有:
?利用欧姆定律和 KVL 列写支路电流与节点电压关系式:
?将第( 4 )步中各支路电流代入方程 ①②③ 中,得:
二、解题步骤及注意事项:
?选取独立节点和参考节点,则独立节点到参考节点间的电压为节点电压 ?对 n 个节点的电路,能列 (n-1) 个节点电压方程。
?以节点电压为独立变量根据 KCL 列写独立节点的节点电流方程,方程的左边是无源元件电流的代数和,自导上的电流恒为 “ + ” ,互导上的电流为 “ - ” ;方程右边为独立电流源的代数和,当电流源的正方向指向该节点时取 “+” ,反之取 “ - ” 。节点电压方程的一般表达形式为:
自导 ×本节点电压 + 和。
= 流入该节点的所有电源的电流之
①自导:( 自电导 ),其值总为正的,是指与某节点相连的所有电导之和;※理想电流源串联的电导不能计算在内。
②互导:指相邻两节点之间的公共电导之和,互导总为负 ;与理想电流串联的电导不能计算在内。
③ 流入节点的所有电源电流之和,包括两层含义: a 是电源电流流入节点的取“ + ”,流出节点的取“-”; b 是该电流必须是电源的电流,即可以是电流的电流,还可以是电压源的电流,还可以是受控源的电流,但不能是非电源支路的电流。 三、弥尔曼定理:只有两个节点的节点电压法。
通式:
例 3-4 : 用节点电压法求解如下图所示电路中的各支路电流。
解: 此题只有两个节点,所以可用弥尔曼定理。
图3-5