2b法与支路电流法的区别与联系
电路分析基础支路电流法

i1 i2 i3 02))ii12
(3)i2 (8)i3
14V 2V
2V
求解以上三个方程得到:i1=3A,i2=-2A和i3=1A。
* 二, 支路电压法
与支路电流法类似,对于由线性二端电阻和独立电 流源构成旳电路,也能够用支路电压作为变量来建立
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R1i1 R3i3 uS1
R2i2
R3i3
uS2
u5 uS2
上式能够了解为回路中全部电阻电压降旳代数和,
等于该回路中全部电压源电压升旳代数和。据此可用
观察法直接列出以支路电流为变量旳 KVL方程。
例l-ll 用支路电流法求图示电路中各支路电流。
解:因为电压源与电阻 串联时电流相同,本电 路仅需假设三个支路电 流:i1、i2和i3。此时只需 列出一种 KCL方程
线性无关旳方程组(称为支路电流法方程)。
这么,只需求解b个方程,就能得到全部支路电流,
再利用VCR方程即可求得全部支路电压。
仍以图示电路为例阐明怎样建立支路电流法方程。
i1 i4 0 i1 i2 i3 0 i2 i5 0
u1 R1i1
uu32
R2i2 R3i3
u4 uS1
u1 u3 u4 0 u2 u5 u3 0
§1-7支路电流法和支路电压法
一、支路电流法
上节简介2b方程旳缺陷是方程数太多,给手算求
解联立方程带来困难。怎样降低方程和变量旳数目 呢?
假如电路仅由独立电压源和线性二端电阻构成,可 将欧姆定律u=Ri代人KVL方程中,消去全部电阻支 路电压,变成以支路电流为变量旳KVL方程。加上
原来旳KCL方程,得到以b个支路电流为变量旳b个
用观察电路旳措施,直接列出这b个方程,求解方程
电路分析基础第4讲(ch1两类约束和2b法)

可用数学归纳法严格证明,见上册p68。
举例:
节点数 n=6
n=8
支路数 b=7
b=10
网孔数 b-(n-1)=2 b-(n-1)=3
n=8 b=12 b-(n-1)=5
非平面电路:不在一个平面上,在非节点处有交叉。 平面电路:画在一个平面上,不在非节点处交叉。
节点3: i2 i5 0
(3)
节点4: i3 i4 i5 0 (4)
我们把方程(1)+(2)+(3),有:
i3 i4 i5 0 (5)
显然(5)和(4)是一样的,即(4)可由前面3个方 程推出,所以4个节点方程只有3个是独立的.
命题一:n个节点可以布列n-1个独立方程
u1 u3 us1 0
(4)
u2 u3 us2 0
(5)
4)布列b=5个VAR方程:
u1 R1i1 (6) u2 R2i2 (7) u3 R3i3 (8) u4 us1 (9) u5 us2 (10)
+ u1 +-
u3 -
+ u2 -
5)由于u4u5已知,所以只有3个电压变量,只需布列三 个电压方程。由KVL得到2个:(4)(5),由(2)(6)-(7)有:
考察下图,b=5,n=4,m=2,有几个独立的KVL?
3个回路可以布列3个KVL方程:
回路1: u1 u3 us1 0
(1)
回路2:u2 u3 us2 0
(2)
回路3:- u1 u2 us1 us2 0 (3)
我们把方程(1)+(2),有:
i1 R1
+ u1 +
2-2 2b法和支路法

右图中:各支路电流与 电压均为关联参考方向
u5 us4
u6
R6
d
右图具有____个节点、____条支路的电路.
KCL独立方程:n-1个
u1
i1 R1
选节点a、 b、 c为独立
ri2
节点,根据KCL可列得
a
u4
i2
u2
i4 R2 i5
b i3
u3
R3 iS6
电流方程为
c
i6 u6
i1+ i3- i4 =0
U2
I4
U4
5A
0.5I1
选独立节点,列KCL方程 3Ω -I1 -I2+I3=0 -I3 +I4+I5=0 选独立回路,列KVL方程 I1-U2=10 U2+2I3+U4=0
c
I2= 5A I4=-0.5I1 解方程得:
3I5=U4
I1= -2A, I3= 3A, I5= 2A, U2= -12V, U4= 6V
§2.2 2 b 法和支 路法
一、 2b法
具有n个节点、b条支路的电路,如果以支路电压 和支路电流为未知变量,则可以列出2b个方程求解。
u1
KCL独立方程:n-1个
KVL独立方程:b-n+1个 VAR方程:b个
i1 R1
a
u4
i2
u2
b i3
i5 R5
ri2 u3
R3
c
i6
iS6
i4 R2 R4
b
(3) 选独立回路,列KVL方程 A网孔: 3I1+I2=9 B网孔: -I2+2I3=-2.5I1
3.3.1支路电流法 - 支路电流法——【江苏大学 电路原理】

支路电流法:以各支路电流为未知量列写电路 方程并进行电路分析的方法,称 为支路电流法。
例3
R2 i2 1
2
R4
i3
i4
R3
3
对n个结点、b条 支路的电路,未知量 共 有 2b 个 。 列 出 2b 个 独立的电路方程,求
R1 i1 R6
4 R5 i5 + uS –
解2b个变量。
i6 此例中 b = 6, n = 4 独立方程数为2b = 12个。
2
R2
i2
i3
R4 (a) 标定各支路方向,则:
i4
u1 =R1i1, u2 =R2i2,
1
R3
3 u3 =R3i3, u4 =R4i4, (1)
R1 i1
4 R5 i5
u5 =R5i5,
R6 + uS –
i6
u6 = – uS+R6i6
(b=6,6个方程,取关联参考方向)
例3
2
R2
i2
i3
R4 (b) 选结点④为参考结点,
例5
R4
+
u2–
i4 a
3 R3
i3
b i6
补充方程:
i1 R1 uS +
i2 +
1R2 u2 –
2 R5
i5 +
4 u i1
–
i6 = i1
u2= – R2i2
(7) (8)
–
c R1i1 – R2i2 = uS
(3)
KVL方程:
R2i2+ R3i3 +R5i5 = 0 (4)
–R3i3+R4i4 = –µu2
电路基础第6讲电阻电路分析——2b法和支路法

[例]图示电路中 US1=36V, US2=108V, IS3=18A, R1=R2=2Ω,R4=8Ω。求各支路电流及电流源 发出的 电功率。
(每条支路都可指定一个方向,即为支路电流 和支路电压的参考方向。)
二、树、割集、基本回路、基本割集
1、树的定义:包含连通图G中的所有节点, 但不包含回路的连 通子图, 称为图G的树。
一个连通图的树,具备三要素:
⑴树为连通图; ⑵包含原图的所有结点; ⑶树本身不构成回路。
图2.1 - 6中画出了图G(图(a)所示)的几种树(如图(b))。可见, 同一个图有许多种树。图G中, 组成树的支路称为树支, 不属于树 的支路称为连支。树支数=节点数–1,连支数=支路数–树支数。
②
1
①
2
3
③
5
4
④
6
1
1
2
3
5
5
4
5
4
6
1
2
3
5
4
6
4、基本割集(单树支割集)
a、单树支 + 一些连支构成割集; b、单树支割集必然独立,称 为基本割集 。 c、基本割集数为树支数 n-1。
例如,选支路集 {2,3,5,8} 为树, 则割集{1,2,4}、{1,3,7}、 {4,5,6,7}、 {8,6,7}等是基本割集
2、割集的定义: 把连通图G分割成两个连通子图所需 移去的最少支路集。
例如右图中虚线割断的支路 {1,2,4} {2,3,6,5} {4,5,6,3,1}
{4,5,6,7} 等都是割集。
支路电流法2个节点

支路电流法2个节点支路电流法是一种用于解决电路中未知电流的方法。
在支路电流法中,电路被分解为多个支路,每个支路上的电流被表示为未知变量。
通过列写基尔霍夫方程和欧姆定律方程组来求解这些未知变量,从而得到电路中各个支路上的电流值。
1. 支路电流法的基本原理支路电流法是基于基尔霍夫定律和欧姆定律的原理。
根据基尔霍夫第一定律,一个节点处的进入和离开的电流之和为零;根据基尔霍夫第二定律,沿着一个闭合回路的总电压降等于总电压源。
而根据欧姆定律,通过一个导体的电流与导体两端的电压成正比。
2. 支路电流法的步骤(1) 选择适当数量的节点作为参考点,并用字母标记它们。
(2) 对于每个节点,引入一个未知变量表示通过该节点进入或离开的电流。
(3) 根据基尔霍夫第一定律,在每个节点处列写进出节点之和为零的方程。
(4) 根据基尔霍夫第二定律,在每个闭合回路中列写总电压降等于总电压源的方程。
(5) 列写每个支路上的欧姆定律方程。
(6) 解以上列写的方程组,得到未知变量的值,即各个支路上的电流值。
3. 支路电流法的优点和适用范围(1) 支路电流法可以解决包含多个电压源和复杂连接关系的电路问题。
(2) 支路电流法可以通过分析每个支路上的电流来了解整个电路中各个元件的工作状态和功率消耗情况。
(3) 支路电流法适用于线性稳态直流和交流电路。
4. 示例:两个节点的支路电流法求解考虑一个简单的由两个节点连接而成的电路。
假设节点A为参考点,节点B为未知变量。
在该例子中,我们将使用支路电流法来求解节点B处的未知电流。
步骤1:选择参考点和未知变量在这个例子中,我们选择节点A作为参考点,并引入一个未知变量IB表示通过节点B进入或离开的电流。
步骤2:列写基尔霍夫第一定律方程根据基尔霍夫第一定律,在节点A处,进入电流IA等于离开电流IB。
步骤3:列写基尔霍夫第二定律方程根据基尔霍夫第二定律,在闭合回路ABCA中,总电压降等于总电压源。
假设电压源为V,电阻为R,则有V - IB*R = 0。
[电路分析]支路电流法
![[电路分析]支路电流法](https://img.taocdn.com/s3/m/7a15c588b14e852459fb5721.png)
支路电流法
一、独立的KCL和KVL方程
n个节点,b条支路的网络
(n—1)个独立节点→(n—1)个独立KCL方程
(b-n+1)个网孔→(b-n+1)个独立KVL方程
二、2b法
存在问题
2b个方程,方程数太多
三、支路电流法
出发点
利用支路VAR关系,将b个支路电压表示为b个支路电流,减少了b个方程。
只需列写b个方程。
用支路电流法分析电路的一般步骤
确定电路的节点数和网孔数,以便确定独立的KCL和KVL方程数。
设定各支路电流的符号和参考方向。
选取参考点,列写(n-1)个KCL方程。
选取(b-n+1)个网孔并设定网孔方向,列写各网孔的KVL方程,这些方程中支路电压都用支路电流表示。
联立求解方程,求出b个支路电流。
根据每条支路的伏安关系,求出b个支路电压。
如有必要,再根据已求得的支路电流或支路电压,求电路中的其他电路变量,如功率等。
例 3.1-1 图3.1-1所示电路,求各支路电流,并求支路电压Uab及ab支路发出的功率。
解:1. 电路共有2个节点,3条支路,即n=2,b=3
2.选取节点b为参考点,列出节点a的KCL方程:
(1)
3.电路的网孔数为
b-n+1=3-2+1=2
列出2个网孔的KVL方程
网孔①:(2)
网孔②:(3)
4.联立求解由(1)、(2)、(3)式构成的方程组,求得各支路电流为
5.支路电压为
ab支路发出的功率为
注意:如果电路中含有受控源,将受控源当独立源处理,按上述方法列写电路方程,但是要补充一个受控源的受控关系方程,再联立求解。
大学物理电路分析精品课程 第三章 电路的一般分析方法

I S I4 I1 0
I
1
I3
I2
0
I
4
I3
I5
0
U 4 U S1 U 3 U1 0 U1 U 2 U 0 U 3 U S1 U 5 U S 2 U 2 0
I1R1 U1
I I
2 3
R2 R3
U2 U3
I
4
R4
U4
I 5 R5 U 5
支路电流法(1B法)
1) U 2
2
添加以下方程:
2U 23 2(U 2 U 3 ) 4U 43 4(U 4 U 3 ) U1 U 4
例题3——割集分析法
5 + 19V - 2
I1 +
30V _
4A 1.5I1
4
+ 25V
_
选树如图所示,则只需要对2、4支路 (树支)所决定的基本割集列写方程即可
(5 2 4) I1 (2 4) 4 4 1.5I1 30 25 19
I S
U4 R4
U1 R1
0
UR11
U3 R3
U2 R2
0
U
4
U3
U5
0
R4 R3 R5
3-3 节点法与割集法
一、节点法
1 .方法
任选电路中某一节点为参考节点, 其他节点与此参考节点间的电压称为 “节点电压”。节点法是以节点电压作 为独立变量,对各个独立节点列写KCL 电流方程,得到含(n-1)个变量的(n-1)个 独立电流方程,从而求解电路中待求量。
第三章 电路的一般分析方法
❖重点 1、支路法 2、节点法 3、网孔法
❖难点 1、改 拓扑术语
支路 节点 回路 网孔 基本回路 割集 基本割集
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2b法与支路电流法的区别与联系2b法与支路电流法都可以解决任何电阻电路的分析问题,这两种方法对电阻电路分析问题具有普适性。
2b法
首先介绍2b法中,支路、节点的概念
支路:一个二端元件视为一条支路,电路中有多少个二端元件就有多少条支路(这里不考虑三端,或更多端得元件,应为简单的电路分析中不含这些元件)
节点:支路与支路的连接点(两个二端元件的
连接点)。
回路:由支路组成的闭合路径。
网孔:平面电路图上不含分支的回路。
对于具有b条支路,n个节点的连通电路,可以列出n-1个与线性无关的KCL方程(节点电流方程)和b-n+1个KVL方程(网孔方程)以及b个VCR方程(伏安特性方程)。
一共(n-1)+(b-n+1)+b=2b个方程。
(如上右上图;该图有五个电路元件,所以有五条支路。
同时该图有四个节点,两个网孔。
)所以这种方法叫做2b法。
用2b法解决电路问题思维量小,可以很快列出方程(组),不过这种方法所涉及到的未知数多,解方程过程中容易出错,所以在解题时并不采用这种方法,但是2b法是解决线性电阻电路问题最基本的方法,其他的方法都是在这种方法上经过一定的数学变换和运用其他辅助公式得来的,所以深刻了解这种方法及这种方法和其他方法得联系与区别
是很重要的。
支路电流法
首先在支路电流法中,某些概念与2b法有所不同。
支路:
定义:
作为二端电路看待的、由一个或一些电路元件所构成的网络子集。
(说明:多个二端元件串连视为一条支路.)
节点:支路与支路的连接点。
在支路电流法中,对支路这样定义从而减少了支路的条数,也减少了节点的个数,进而减少了所列方程的个数和所涉参量的个数,这样更有利于解题。
支路电流法解题的具体步骤:
(1)分析电路,设出所需要的物理量并设好物理量的方向。
(2)列出n-1个节点电流方程和b-n+1个KVL与VCL整合后的方程。
(3)当然是解方程组了。
列方程的技巧:
对于多元一次方程组,一般说来,有几个未知数就需要列几个方程,但有同学可能遇到这种情况列出了足够多的方程甚至超出了未知数的个数却不能用这些方程解出所有的未知数。
这是怎么回事呢?原来几个方程就能解几个未知数是有条件的,方程组中的每一个方程都必须是独立的方程,即方程组中的任何一个方程都不能由该方程组中的其
他方程经过四则运算得出。
下面介绍排除这些错误的方法:
1:列好方程后,检查方程组中是否已包含所设的所有未知数,如果全部包含,则方程组建立正确(排除其他导致的错误)
2:每个方程都对应相应电路图的一部分,节点电流方程。