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1、上节课内容回顾,线性时不变电阻的VCR？独立电压源的特点？ 独立电流源的特点？受控源在电路分析时，可暂时当成什么处理？阐述两类约束的概念？,第二章 网孔分析和节点分析,用网孔分析法节点分析法；技术实践；,本章目标 - 知识：,了解电路中回路（网孔）、节点及回路（网孔）电流、节点电压等基本概念。掌握网孔分析法和节点分析法分析电路的基本方法和过程。应用Matlab软件求解网孔电流方程组和节点电压方程组。,本章目标 - 能力：,根据给定电路合理选择网孔电流或节点电压变量，建立求解问题的网孔电流或节点电压方程组并正确求解。根据电路中的特殊问题合理假设相关电路变量，并灵活运用节点分析法或网孔分析法求解电
2、路。 利用Matlab软件，运用节点分析法或网孔分析法求解较大型的电路问题。,引例：,如何通过这种电桥电路来测量温度？,惠斯登电桥,21 网孔分析法,网孔电流： 主观设想在网孔回路中流动的电流。,网孔分析定义：以网孔电流为待求量求解电路的方法。,Ia,Ib,Ic,网孔电流变量的完备性和独立性,i1,i2,i3,i4,i5,完备性: 可由网孔电流求得任一条支路电流。,独立性：网孔电流彼此独立，不能互求。,i6,i1 = Ia,i2=Ia - Ib,i3=Ib,i4=Ia - Ic,i5=Ic,i6=Ic - Ib,节点1： - i1 + i2 + i3=0,用网孔电流表示： - Ia +(Ia
3、- Ib) + Ib=0,一、网孔分析法：,依据：(1) KVL (2) 支路VCR,步骤：,1、选择网孔电流及参考方向，一般取顺时针方向；,3、解网孔电流；4、求其它响应。,2、列写网孔电流方程：,方程数 = 网孔数；,us6+IaR6-us5+ (Ia-Ic)R5+(Ia-Ib)R4=0,(R 4+R 5+R 6) Ia-R4 Ib-R5Ic=us5-us6,自电阻,互电阻,互电阻,回路电压源电压升代数和,-R4 Ia + (R 4+R 1+R 2) Ib-R2Ic=us1-us2,-R5 Ia -R2 Ib + (R 5+R 3+R 2) Ic=us2-us5,(Ib-Ia)R4+ (I
4、b-Ic)R2 + us2-us1+IbR1=0,例2-1-1：,图示电路利用网孔电流法求电流i。,(1) 选择网孔电流,参考方向取顺时针方向；,(2) 列写网孔电流方程：,I1 I2 I3 =,20,-10,-8,-40,I1 I2 I3 =,+24,-10,-4,-20,I1 I2 I3 =,+20,-8,-4,20,i = I3= -0.956A,(3) 解网孔电流,= -0.956A,(4) 求响应i,例2-1-2、求图示电路中各支路电流。,I1,I2,I3,(1) 选择网孔电流,参考方向取顺时针方向；,(2) 列写网孔电流方程：,15ia - 5 ib = 40,- 5ia +20
5、ib = 5,(3) 解网孔电流,ia = 3A ib = 1A,(4) 求各支路电流,I1 =ia = 3A,I2 = ib = 1A,I3 = ia - ib = 2A,检验:可选择外网孔,列写KVL方程。,(10ia+ 15ib = 35+10),例2-1-3: 求图示电路中电压U。,二、理想电流源的处理,独立支路： 将理想电流源选为一个已知回路电流，列写其余方程时避开该理想电流源支路。,ia,ia=2,-ia+3ib -2ic=10,-2ib +3ic=0,ib,ic,U=2(ib ic ),即：改写所在网孔方程为： 电流源网孔电流 （注意参考方向）,设理想电流源端电压，暂当作电压源电
6、压列写方程，并利用理想电流源与相应回路电流关系补充方程。,公共支路：,+ u -,ia,ib,ic,7ia- ib - 4ic = -6,-ia+6ib= -u,-4ia+4ic= -u,ic-ib=3,例2-1-5: 求图示电路电流i0。,i0=ib-ia,三、含受控源的网孔分析法,基本步骤： 1）先将受控源暂当独立电源列方程； 2） 将控制量用网孔电流表示； 3）整理、化简方程，并求解。,例2-1-6 ：求图示电路网孔电流。,6Ia - Ib-3Ic=0,Ib - Ia = U,-Ia+4 Ib-3Ic=-6,-3Ia -3 Ib+8 Ic=12-2U,Ia =1.29A,Ib=0.61A
7、,Ic=2.38A,U= -0.68V,练习 ：列出网孔电流方程，求各个网孔电流。,+U-,Ia - Ib=8i-U,Ib=-2,-2 Ib+6Ic=U,解：设8A理想电流源端电压为U，则网孔发出如下：,Ic - Ia = 8,i=Ic,Ia =-10A,Ib=-2A,Ic=-2A,联立求得各网孔电流：,作业：P52 P2-5、P 2-6 、P 2-9,网孔分析法,一般分析方法：,独立电流源处理,受控源处理,本网孔电流系数：,方程右边：,其他网孔电流系数：,取为网孔电流；,等效变换；,设电压并补充方程；,受控电压源：,受控电流源：,自电阻；,互电阻；,回路电压源电压升代数和；,(1) 当独立电
8、压源；,（用网孔电流表示控制量）,（用网孔电流表示电流源电流值）,(2) 补充方程；,（用网孔电流表示控制量）,(1) 当独立电流源；,(2) 补充方程；,（取为网孔电流或设电压或等效变换）,注意检查网孔方程的正确性,（电流源变换为电压源）,独立支路：,公共支路：,上节课内容回顾,网孔分析中，独立电流源如何处理？网孔分析中,受控源如何处理？,22 节点分析法,节点电压分析法以节点电压为待求量，列写电路方程求解电路的方法。,节点电压： 选电路中某节点为参考节点，其余节点相对参考节点的电压。,+ u2-,+ u3 -,+ u4 -,+ u5-,+ u6 -,+ u1 -,节点电压变量的完备性和独立
9、性,完备性: 可由节点电压求得任一条支路电压。,独立性：节点电压彼此独立，不能互求。,u1=A,u2=A - B,u3=A - C,u4=B,u5=C,u6=B - C,对回路1: - u1 + u2 + u4=0,用节点电压表示:,- A+（A - B）+B=0,一、节点电压法：,依据：(1) KCL (2) 支路VCR,步骤：,1、选择参考节点，标出其余节点电压变量；,3、求解节点电压；4、求其它响应。,2、列写节点电压方程：,方程数 = 独立节点数,自电导,互电导,互电导,流入节点电流源电流代数和,例2-2-1：图示电路求电流i。,（ 1 ）选择参考节点，标出其余节点电压变量；,（2）列
10、写节点电压方程：,C= -4.21416V,所求电流：i= -0.527A,整理后方程为：,解得节点电压：,I1,I2,I3,若电路只有一个独立结点，其结点电位方程为：,I1 =-4.31A,I2 = 10.76A,( 弥尔曼定理),I3 = -13.47A,练习：求图示电路中各支路电流。,选择参考结点，列写结点电位方程：,（请注意与电流源串联的电阻不参与电导组成）,二、含独立电压源的结点方程：,情况1： 若支路中独立电压源有串联电阻， 利用电源等效变换，使之变换为实际电流源模型，再列写结点电位方程.,情况3：当理想电压源位于两个结点之间时，需设理想电压源中的电流，将此电流暂当作电流源电流列写
11、方程，并利用理想电压源与相应结点电位关系补充方程。,情况2： 可选合适的参考结点使理想电压源成为一个已知结点电位，列写其余结点电位方程。,增补方程：,例如：求各点电压，设流过4V电压源的电流I，如图示,I1,C,D,利用理想电压源与节点电位关系补充方程：,2、若选节点D为参考节点，则,例：求图示电路各支路电流。,1、 若选节点C为参考节点,例2-2-4：,整理、化简方程：,解得：,基本步骤： 1）先将受控源暂当独立源列方程； 2） 将控制量用节点电压表示； 3）整理、化简方程，并求解。,三、含受控源电路的节点方程,例2-2-5：用节点法求电压U。,解：选参考节点，列节点方程：,（检查方程正确与
12、否）,整理、化简方程：,解得：,作业：P53 P2-16、P 2-18 、P 2-20,练习1：用节点法求电流I1、I2和I3。,解：选D为参考节点，列些节点方程：,I2,I1,I3,A,B,C,D,（检查方程正确与否）,可解得：,25,以B为参考节点:,总 结1、含有有伴电压源电路的节点分析-有伴电压源引起的电流用它的电压与串联电阻的比值表示，所考虑的节点在电压源的正极端时，比值取正号，反之取负号；2、与电流源串联的电阻不参与电导的组成；,3、含有无伴电压源的节点分析 1）含有一个电压源-选取节点电压为电压源的电压，此节点的方程不必列写； 2）电压源跨接在两个节点之间-增添一个流过电压源的电
13、流变量，同时，必须增加一个节点电压与电压源电压之间的约束方程；4、含有受控电压源-暂时当成独立电压源处理 1）受控电流源-必须增加一个控制量的约束方程 2）受控电压源-方法见含有电压源的节点分析,23 技术实践,一、铂电阻测温电路分析,利用电桥的不平衡来测量温度：如,例2-3-2：,代入数据，可解得对应的温度值。（或直接测量得到）,提高测量精度？,三线制接法,网孔电流方程：,二、直流晶体管电路分析：,晶体管,NPN晶体管符号,直流等效模型,思考：P55 P2-25,本章小结：,网孔分析法：,依 据： KVL、VAR适 用：线性平面电路特 点：方程数目较少； 方程数=内网孔数,待求量：网孔电流,节点分析法： 待求量：节点电压,依 据： KCL、VAR适 用：线性电路特 点：方程数目较少； 方程数=独立节点数,注意： 独立电流源和受控源的处理。,注意： 无阻电压源和受 控源的处理。,
