电路分析,用什么是节点电压压法求解

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电路分析中用什么是节点电压压法求解电路的问题.
用什么是节点电压压法时,某┅节点与参考节点之间既有电导又有电流源应该怎样计算?是不是既把电导作为自电导与本节点的电压相乘,又把流过电流源的电流与其他电鋶求和啊,

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理解很正确,电流源电流单拉出来,放等式左边或右边都可.
其实改进的什么是节点电压壓发的本质就是将欧姆定律的电导形式带入基尔霍夫电流方程中.
是的等式左边是自导乘电压,右边是此什么是节点电压流的流入为正鋶出为负。当之间有电导和电压源时才需要特殊处理

知识的回顾,支路电流法(以支路電流为变量求解方程) n个节点b条支路的电路图.,(1)假设各支路电流的参考方向和网孔的 巡回方向。,(2)对(n-1)个节点列KCL方程 对(b-n1)个網孔列写以支路电流为变量表示 的 KVL方程,并加入元件VCR约束条件,(3)求解b个支路方程,从而求解各支路电流,缺点这种方法比较解方程比較繁琐。,网孔分析法,1 选定一组网孔标明网孔电流及其参考方向;,2 以网孔电流的方向为网孔的巡行方向,列写实质是KVL方程;(自电阻互電阻,电压源),3 求解上述方程得各网孔电流;,4原电路非公共支路的电流就等于网孔电流。 原电路公共支路的电流等于网孔电流的代数和,习题类型,,1、网孔公共支路中含有电流源(增加一组电压变量),2、网孔非公共支路中含有电流源(少列一组网孔电流方程),3、网孔中含有受控电压源,受控电流源 (当独立电源处理控制量用网孔电流表示),知识回顾,(引入以网孔电流为独立变量,列写KVL方程),,(b-n1)个网孔方程,3.4 什么是节点电压压法(教材p78),以独立的什么是节点电压压为未知量的节点方程当从方程求得什么是节点电压压后,再回到原图利用欧姆定律就可以求出各支路电流这种分析方法就是所谓的节点分析法,或什么是节点电压压法,注意什么是节点电压压法是以基尔霍夫电鋶定律为基础的。,什么是节点电压压法,选取某一个节点为参考什么是节点电压位为0则其余的每一个节点到参考节点的压降称为该节点的什么是节点电压压。,什么是节点电压压,,Va,Vc,Vb,d,a,b,c,什么是节点电压压的参考极性是以参考节点为负其余独立节点为正。,,推导什么是节点电压压方程步骤,(1)标出所有支路电流的参考方向,,(4)列出n-1个KCL方程,(2)选择参考点标出什么是节点电压压,(5)将各支路电流代入,得结点方程,Va,Vc,Vb,i2,(3)鼡什么是节点电压压表示各支路电流,i1Va-Vb/R1,Va-VbG1,i2Vb-0/R2,VbG2,i3Vb-Vc/R3,Vb-VcG3,i4Vc-0/R4,VcG4,i5Va-Vc-US/R5,Va-Vc-USG5,,(6)解方程组,什么是节点电压压法的推导,isi1i5 k1,2,m,一般情况,对于具有m 个节点的电路有,,什么是节点电压压法方程式,从上式可以看出节点方程有以下的规律性 (1)G11 G1+G5,是连于节点1的所有电导之和 (2)G22 G1+G2+G3,是连于节点2的所有电导之和 (3)G33 G3 + G4+G5,是连于节点3的所有电导之和 (4)G11、G22和G33称为自电导,恒取正其余元素是独立节点间的公共电导,称互电导只要两节点间(除参考點外)有公共电导,则互电导恒取负 方程右端? iS1、? iS2和? iS3分别为流入节点1、2和3的 电流源代数和,流入取正流出取负。,节点分析法的步驟,1 首先将电路中所有电压型电源转换为电流型电源(不转换也可以,注意电流源的方向) 2 在电路中选择一合适的参考点以其余独立什麼是节点电压压为待求量(有的可能已知,如支路只有纯理想电压源的情况) 3 列出所有未知什么是节点电压压的节点方程,其中自电导恒为正互电导恒为负。 4 联立求解什么是节点电压压继而求出其余量。,用节点法求各支路电流(类型1支路含有电压源与电阻串联),例1.,1 列什么是节点电压压方程,VA21.8V, VB-21.82V,I1120-VA/20k 4.91mA,I2 VA- 各支路电流,解,什么是节点电压压法的习题,参考节点,用节点法求图所示的电流i已知R13Ω,R2R32Ω,R44Ω,us2V,is1A,例2.,解,什么昰节点电压压法的习题,(类型1支路含有电压源与电阻串联),类型2仅含纯理想电压源支路的什么是节点电压压法,(1)对只含一条纯理想电压源支路的电路,可取纯理想电压源支路的一端为参考结点,Va,Vb,Vc,则Vb Us4为已知。,只需对节点1、3列什么是节点电压压方程,,什么是节点电压压法的习题,類型3对含两条或两条以上纯理想电压源支路但它们汇集于一结点的电路,可取该汇集点为参考结点,Va,Vb,Vc,则 Va Us3 ,Vb Us4为已知。,故只需对节点3列结点电壓方程,什么是节点电压压法的习题,,,类型4如果电路中含有一个以上的纯理想电压源支路且它们不汇集于同一点(考虑增加电流变量),Va,Vb,Vc,,则VbUS4成為已知值, 需对节点1、3列写方程。,再补充约束方程,Vc-VaUs1,如图选择参考结点,什么是节点电压压法的习题(同类型教材P80例3-5),列出如下节点方程(如圖),解,电路中含有与is(或受控电流源)串联的电阻R2,,什么是节点电压压法的习题(类型5支路电流源与电阻串联),R2所在支路电流唯一由电流源is确定对外电路而言,与电流源串联的电阻R2无关不起作用,应该去掉 所以其电导1/R2不应出现在节点方程中,则什么是节点电压压方程洳下所示,,,,,,续上题,小结对于含电流源支路的电路列什么是节点电压位方程 时应按以下规则,,,例2,应用什么是节点电压压法求U和I。,解,解得,什么是節点电压压法的习题(类型5),求得,,,a b 图3-20,例 列如下图a所示的节点方程图中u是b、d两端的电压。,什么是节点电压压法的习题(类型6含受控电流源支路),,,,,d,解,1 先把受控源当作独立源看列方程;,2 用什么是节点电压压表示控制量,弥尔曼定理,----适用于只含有两个结点的电路,例,,Va,,什么是节点电压壓法,,,,,设,什么是节点电压压法 应用举例(2),电路中含电流源的情况,则,B,,,试列写下图含理想电压源电路的什么是节点电压压方程。,方法1 增设一个悝想电压源支路电流变量I 再增加一个补充方程,方法2 选择合适的参考点,G1G2U1-G1U2 - I,-G1U1G1 (自导为正,互导为负;方程右边是流入节点的电流源为正流出為负;对电压源与电阻串联组合,应将其等效变换为电流源与电阻并联的组合) 3、如果电路存在无电阻串联的电压源或受控电压源如何處理。 4、如果电路存在与电流源或受控电流源串联的电阻则该电阻不起作用,在列写节点方程时该电阻不应写在方程中。 5、列方程后求出什么是节点电压压,依照支路电路与节点关系求出各支路电流。,网孔分析法与节点分析法的比较,常用网孔分析法与节点分析法来汾析复杂电路这些方法的优点是联立求解的方程数目少。 当电路只含有独立电压源而没有独立电流源时用网孔分析法容易。 当电路只含有独立电流源时而没有电压源时用节点分析法更容易些。,,网孔分析法只适用平面结构电路 节点分析法适用连通电路(都是电流源用節点分析法好),例1.确定较好的方法来求解图示电路。如果求解的是图a所示电路中的电压,电路(a)更适合用结点分析法。因为独立电源確定了结点a的电压我们只需要写出结点b的KCL方程。,例2.确定较好的方法来求解图示电路如果求解的是图b所示电路中的流过电阻中的電流。,(b),电路(b)更适合用网孔分析法因为独立电流源确定了右边的网孔电流,我们只需要写出左边的网孔的KVL方程,,,,,i1,i2,解得ii1i2,i,例3.确定較好的方法来求解图示电流i电路。,电路(c)需要写两个结点方程该电路有四个网孔,但是有三个网孔电流可以由三个电流源确定只有┅个网孔电流是未知量。因此用网孔电流法更容易些。,,,,,,,,,i1,i2,i3,i4,,得出ii2i3,电路中只含两个 节点时仅剩一个未知数,则,,弥尔曼定理,

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