回路電流法是什么意思有什么特點(diǎn)(2)
回路電流法是什么意思有什么特點(diǎn)
回路電流法求解方法
方程的標(biāo)準(zhǔn)形式
注意:1、Rkk:自電阻(總為正);
2、對(duì)于互電阻Rjk:流過(guò)互阻的兩個(gè)回路電流方向相同時(shí)取正;
流過(guò)互阻的兩個(gè)回路電流方向相反時(shí)取負(fù);
無(wú)關(guān)時(shí)為0.
回路法的一般步驟:
?、龠x定l=b-(n-1)個(gè)獨(dú)立回路,并確定其繞行方向;
②對(duì)l個(gè)獨(dú)立回路,以回路電流為未知量,列寫其KVL方程;
?、矍蠼馍鲜龇匠?,得到l個(gè)回路電流;
?、芮蟾髦冯娏?
?、萜渌治?。
回路法的特點(diǎn):
①通過(guò)靈活的選取回路可以減少計(jì)算量;
?、诨ビ须娮璧淖R(shí)別難度加大,易遺漏互有電阻。
回路電流法求解舉例
1、基本的回路電流法
已知圖1.4電路結(jié)構(gòu),其中電阻單位為歐姆。求R4中的電流I=?。
*注意:選擇自然網(wǎng)孔作為獨(dú)立回路,已標(biāo)于圖中。 分析:該電路是具有3個(gè)獨(dú)立回路的電路, 無(wú)電流源和受控電源, 可在選取獨(dú)立回路的基礎(chǔ)上直接列出標(biāo)準(zhǔn)的回路方程求解,方程左、右的規(guī)律由KVL決定,選獨(dú)立回路的方法不限。本題可選取網(wǎng)孔為獨(dú)立回路。
(2+4+6)I1-6I2=16-48+32
-6I1+(6+3+8)I2-8I3=48
-8I2+(8+5+3)I3=0 解得:I=2.4 A
2、含有無(wú)伴電流源的回路電流法
當(dāng)有一理想電流源串聯(lián)在支路中時(shí),獨(dú)立回路選取的原則是讓理想電流源所在的支路在且僅在一個(gè)選取的獨(dú)立回路中,這樣理想電流源支路只有一個(gè)回路電流流過(guò),該回路電流即為理想電流源的值,是已知的,這樣未知量便少一個(gè),所需列的 KVL 方程也可以少一個(gè),選哪些回路列 KVL 方程呢 ? 因?yàn)殡娏髟磧啥说碾妷号c該元件本身無(wú)關(guān),是由外電路決定的.故無(wú)法用設(shè)置的未知量表達(dá)其兩端的電壓,所以列 KVL 方程時(shí),要避開有理想電流源的獨(dú)立回路來(lái)列 KVL 方程。
電路結(jié)構(gòu)如圖1.5,其中電阻單位為歐姆。 求:電壓U0。
分析:該電路中含有理想電流源,不能用常規(guī)回路電流法列出標(biāo)準(zhǔn)方程,一般采用虛假的回路電流法,即設(shè)包含有電流源的電流為回路電流;或增加電流源兩端的電壓為獨(dú)立變量,再按KVL列出獨(dú)立回路的電流方程進(jìn)行求解。本題采用前者進(jìn)行求解,獨(dú)立回路的選擇方法已標(biāo)在圖上。
方程式及結(jié)果如右:
I1=3
-8I1+(2+8+40)I2-40I3=136
-10I1-40I2+(40+10)I3=-50 解得:U0=80V
3、含有受控源的回路電流法
電路結(jié)構(gòu)如圖1.6,其中電阻單位為歐姆。求控制變量U1。
分析:該電路中含有VCVS,除列出獨(dú)立回路的方程外,還必須補(bǔ)充相應(yīng)的方程,補(bǔ)充方程的原則是:將控制變量用已選定的回路電流來(lái)表示。補(bǔ)充方程的個(gè)數(shù)等于受控源的個(gè)數(shù)。本題采用虛假的回路電流法。
方程式及結(jié)果如下:
(15+10)I1+10I2-10I3=-3U1
I2=6
-10I1-(2+3+10)I2+(10+1+2+3)I3=3U1
補(bǔ)充方程:U1=-15I1 解得:U1=30V