1-8 支路分析法
电路分析试题及答案(第二章)
节点、回路、支路分析法：1、如下图所示，应用节点电压法计算。
已知U s 1=60V ，U s 2=40V ，R 1=6Ω,23456Ω，求I 1，I 2，I 3，I 4，I 5，I 6的值。
解：114432111111R U U R U R R R R s b a =-⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++ 6246541111R U U R U R R R s a b =-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++ U a =U b =24V ；I 1=6A ；I 2=2A ；I 3=4A ；I 4=0A ；I 5=4A ；I 6=-4A ；2、求下图电路的电压U.解：利用戴维南等效做，先求ab 两端开路电压：只有24V 的电压源工作时： U ‘ab =24/（6+3）=8V ； 只有4A 的电流源工作时： U ‘‘ab =4×4=16V ； U ab = U ‘ab +U ‘‘ab =24V ； 等效电阻R 0=6Ω；U= U ab /（6+2）×2=6V3、计算下图电路中的电压U 1与U 2.解：U 1=8×[4+(6//3)]/[18+4+(6//3)] ×18=36V; U 2=8×18/[18×4+(6//3)] ×3=12V .4、已知下图电路的回路方程为2I 1+I 2=4V 和4I 2=8V ，式中各电流的单位为安培。
求：（1） 各元件的参数；（2） 各电压源供出的功率；（3） 改变U s1和U s2的值，使各电阻的功率增加一倍。
解：（1）1+ R 3)I 1+R 3I 2+k U 1=Us 1 1+ R 3-k R 1)I 1+R 3I 2 =Us 1-k Us 1R 3I 1 + (R 2+ R 3)I 2+k U 1=Us 2U 1=Us 1- R 1I 1 3-k R 1) I 1+ (R 2+ R 3)I 2+k U 1=Us 2-k Us 1R 1=2Ω, R 2=3Ω, R 3=1Ω, Us 1=8V , Us 1=12V , k =0.5 （2）求解方程式，得到：I 1=1A, I 2=2A ，计算各电源功率：Us 1：P 1= Us 1 I 1=8W ； (发出) Us 2：P 2= Us 2 I 2=24W ； （发出） Ucs ：Pcs= Ucs (I 1+I 2)=9W ；（吸收） （3）各电源增加2倍，则各电阻上的电流相应增加2倍，即可实现目的。
支路电流法名词解释
支路电流法名词解释支路电流法是一种电路分析方法，它是基于基尔霍夫电流定律的原理，将电路看做是由许多支路组成的网络，通过计算每个支路内的电流来分析整个电路的性质。
支路电流法常用于求解复杂电路中的电流、电势等问题，下面是支路电流法中常用的一些名词的解释。
1. 支路支路指的是电路中与源端相连的一段电路。
一个支路通常由一个或多个元件（如电阻、电容、电感等）组成，它们按照一定的方式连接在一起，可以形成各种不同的电路结构。
2. 节点节点是指电路中的一个连接点，它可以是电路中一个支路的端点，或者是几个支路的公共连接点。
在支路电流法中，每个节点上会建立一个方程式，用于计算在这个节点上的电流。
3. 回路回路是指电路中的一个闭合环路，它由若干支路按照一定的方式连接在一起形成。
在支路电流法中，每个回路上也会建立一个方程式，用于计算回路的总电势。
4. 支路电流支路电流是指流经一个支路的电流大小。
在支路电流法中，每个支路的电流大小可以通过修正基尔霍夫电流定律，利用欧姆定律和基尔霍夫电压定律得到。
5. 超节点超节点是指连接在电路中两个节点之间的支路中，还有其他元件直接连接在这个支路上的情况。
在支路电流法中，针对这种情况，需要将相邻的节点合并成一个超节点，以简化计算。
6. 方程组方程组是指利用基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律等数学原理建立起来的一组方程式。
在支路电流法中，每个节点和每个回路都需要建立一个方程式，通过解这些方程组，得到电路中的各种参数。
总之，支路电流法是一种十分常用的电路分析方法，它可以针对不同的电路结构，通过建立方程组，计算各个支路中的电流大小，从而得到电路的各种性质。
同时，在支路电流法中，需要对各个名词有清晰的定义和理解，才能够正确地应用这种分析方法。
王琪辉《电路原理》2-9 节点分析法
1 20
)U
n1
(1 5
1 20
1 20
1 )U 10
n3
15 5
4 10
Un3 6v
解法2： 令Un3 0
广义节点
(1 5
1 20
)U
n1
(1 20
1 10
)U
n2
15 5
4 10
Un1 Un2 4v 解得Un1 10v Un2 6v
I1
Un1 15 5
求电流Ix
解 N用诺顿模型等效代替
a
先求原网络Ix支路右端部 分的戴维宁等效电路
在(b)图中
I a
4 A 1A 22
b
U 1 4Ia 2Ia 6V
`
a
a
`
b
b
``
a
a
``
b
在(c)图中
在(d)图中
b
Ia
2
2
2
(Is
)
1 2
I
s
Us 1 (Is 4Ia) 2Ia Is 2Ia 0
a
I a
1 2
A
I1
8 4
2A
Isc I1 (3Ia ) 0.5A
在(b)图中 3Ia Ia
b
a
`
`
` b
Ia 0
Req
Us Is
4
a
``
a
其诺顿
``
等效电
《支路电流法》课件
03
解方程组，求出各支路 的电流。
04
根据求得的电流值，进 一步求解电路中的其他 物理量，如电压、功率 等。
支路电流法的解题实例
01
02
03
04
假设有一个简单的电路，包含 三个节点和三条支路，其中一
条支路为电流源。
根据基尔霍夫定律列出方程组 ，解得各支路的电流值。
根据求得的电流值，进一步求 解电路中的其他物理量，如电
人工智能与机器学习在电 力系统中的应用
人工智能和机器学习技术在电力系统中的应 用逐渐成为研究热点，可以与支路电流法结
合，实现更加智能化的电力系统分析。
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《支路电流法》 ppt课件
目录
• 支路电流法简介 • 支路电流法的原理 • 支路电流法的应用实例 • 支路电流法的扩展与提高 • 总结与展望
01
支路电流法简介
定义与特点
支路电流法是一种电路分析方 法，通过求解支路电流来分析 电路的电气特性。
该方法适用于具有多个支路的 复杂电路，能够方便地求解各 支路电流。
实际电路中的支路电流计算
总结词
实际应用价值高
详细描述
在实际的电路设计中，支路电流法具有重要的应用价值。通过计算各支路的电 流，可以更好地理解和分析电路的工作原理，为优化电路设计提供依据。
04
支路电流法的扩展与 提高
支路电流法在交流电路中的应用
总结词
适用性、计算精度、应用范围
详细描述
支路电流法在交流电路中具有良好的适用性，尤其适用于分析具有多个电源和复杂电路结构的交流系 统。通过引入复数表示和交流电的特性，可以精确计算各支路电流的大小和相位，从而为交流电路的 分析提供有力支持。
如图示电路用支路电流法求各支路电流
余元件。
2.实际电源的等效分析
电压源或电流源向同一个负载电阻供电，若能产生相 同的供电效果，即负载电阻上的电压和电流分别相 同，则这两个电源是等效的。
I
I
+
+
+
E-
U
IS
R'0 U
R0
¯
¯
I
+
+
E-
U
R0
¯
（a）
I
+
IS
R'0 U
¯
（b）
由图（a）可知， U E IR0
由图（ｂ）可知
两者等效，因此
例1：如图示电路用支路电流法求各支路电流。
I1 a I2
R1
I3
R2
+
Ⅰ R3 Ⅱ +
E1
E2
－
－
b
①设各支路电流的方向，选定网孔回路的绕行方向；
②根据KCL可列出节点电流方程式；
I1 I2 I3 0
③ 根据KVL可列出KVL方程式；
I1R1 I3R3 E1
I2R2 I3R3 E2
第2章 电路的基本分析方法
2.1 简单电阻电路分析 2.2 复杂电阻电路分析 2.3 电压源与电流源的等效变换 2.4 电路定理 2.5 含受控源 电阻电路分析 2.6 非线性电阻电路的分析
2.1 简单电阻电路分析
2.1.1 电阻I 的串联
+
+
I
+
R1
R1
+U1 U－1 －+
UU
RR22 +U－U－22
2、分类及表示方法
电路3.4网孔电流法
别用有关结点电压表示：
i1
u1 R1
is1
un1 R1
is1
①
i3
R3
i2
u2 R2
un2 R2
+
us3
i3
u3
us3 R3
un3 us3 R3
-
i4
u4 R4
un1 un2 R4
i5
u5 R5
un2 un3 R5
i6
u6 R6
is6
un1 un3 R6
is6
把支路电流用结点电压表示：
网孔电流法
网孔方程的一般形式(全部顺时)
R I11 m1 R I12 m2 R1m I mm U s11
RI 21 m1
RI 22 m2
RI 2m mm
U s 22
Rm1I m1 R I m2 m2 R I mm mm U smm
其中
Rjj为网孔j的自电阻(取正) Rij为网孔i,j的互电阻(取负)
例 列出图示电路的网孔分析法方程
1Ω
+ 1V -
Im1
0.1Ω 0.5Ω +
3A
1Ω
2V
Im2
Im3
-
(a)网孔2包括一个电流源，且等于网孔电流Im2， 相当于Im2已知，可不列该网孔的KVL方程。 如非要列，必须注意如何在该网孔方程中 考虑该电流源上的电压。
(b)应尽可能使电流源为网孔电流。
例 要点：独立源的处理
-G4Un2+(G4+G5)Un3 =－I
G5
看 成 电
①
增补方程Un1-Un3 = US ①
流 源
（2） 选择合适的参考点
动态电路
单元三动态电路分析一、过渡过程（暂态过程）1. 概念：电路从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态，电压、电流等物理量经历一个随时间变化的过程。
2. 产生过渡过程的原因：内因：电路中含有储能元件。
外因：换路二、换路定律1. 换路：电路工作条件发生变化，如电源的接通或切断，电路连接方法或参数值的突然变化等称为换路。
2. 换路定理：电容上的电压u C 及电感中的电流i L 在换路瞬间不能发生跃变，即：t=0+换路，则注意：只有u C 、i L 受换路定理的约束而保持不变，电路中其他电压、电流都可能发生跃变。
)0()0()0()0(L L C C -+-+==i i u u 1）概念：电压、电流的0+值。
2. 分类3. 初始值独立初始值：)0(C +u )0(L +i )0(C +i )0(R +i )0(R +u )0(L +u 相关初始值：3）初始值的计算（1）在换路前的稳态电路中，求)0(-C u )0(-L i 直流电路：C 开路、L 短路稳态电路正弦交流电路：相量法计算（2）在换路瞬间，利用换路定律得)0()0()0()0(L L C C -+-+==i i u u （3）画t=0+电路，求相关初始值。
t=0+电路C 用值的电压源替代。
)0(C +u L 用值的电流源替代。
)0(L +i例：图示电路原处于稳态，t =0时开关S 闭合，求初始值u C (0+)、i C (0+)和u (0+)。
解：由于在直流稳态电路中，电感L 相当于短路、电容C 相当于开路，因此t =0-时电感支路电流和电容两端电压分别为：4ΩR 1R 22Ω+u－+C u C － +U s 12V － L i L + u L － R 36Ωi 1 i C V2.762.1)0()0()0(A2.16412)0(3L 31C 31L =⨯====+=+=----R i R i u R R U i s 在开关S 闭合后瞬间，根据换路定理有：V 2.7)0()0(A 2.1)0()0(C C L L ====-+-+u u i i由此可画出开关S 闭合后瞬间即时的等效电路，如图所示。
电路原理 (1.6.1)--节点法,回路法
支路。
iS3
un1 1
R3
un2 2
iS1
R1
iS2
R2
R4
R5
0
?× ( 1 R1
+
1 R2
+
1 R3
+
1 R4
)un1
-
(
1 R3
+
1 R4
)un2
=
- iS1
-
iS2
+
iS3
节点 1 与节点 2 之 间 的
互电导，等于接在 节
G21un1+G22un2 = isn2 un1 1
iS3 i3
R3 u2n2
iS1
i1
R1
iS2
R2
i4 i2
R4
i5 R5
0
Principles of Electric Circuits Lecture 6 Tsinghua University 2013
16
一般情 (n况个 独 立 节 点)
G11un1+G12un2+…+G1nunn=iSn1 G21un1+G22un2+…+G2nunn=iSn2
Gn1un1+Gn2un2+…+Gnnunn=iSnn
其中 Gii 自电导，等于接在节点 i 上所有支路的电导之 和。
Gij = G自ji 电互导电总导为，正等。于接在节点 i 与节点 j 之间的 所有
15
(
1 R1
+
1 R2
+
1 R3
+
1 R4
)
un1
-
阐述支路电流法解题步骤及注意事项
支路电流法是电路分析中常用的一种方法，它通过将电路中的各支路看作是由电流驱动的电阻网络，从而简化电路分析的过程。
本文将介绍支路电流法的解题步骤及注意事项。
一、支路电流法解题步骤1. 确定支路电流方向：首先需要确定每一条支路的电流方向，可以任意假设一个方向，然后按照这个方向逐个分析各支路。
2. 建立支路电流方程：根据支路电流的方向和电路的拓扑结构，可以建立支路电流方程。
对于每一个节点，应用基尔霍夫电流定律，列出该节点处的电流方程。
3. 解方程求解支路电流：将所有的电流方程组成联立方程组，然后利用线性方程组的解法求解支路电流。
4. 求解其他电路参数：得到每条支路的电流后，可以根据欧姆定律求解电路中的其他参数，如电压和功率等。
二、支路电流法解题注意事项1. 选取合适的支路电流方向：选择合适的支路电流方向至关重要，应尽量选择与被测电压极性一致的电流方向，这样可以简化电路分析的过程。
2. 选取合适的基尔霍夫电流定律方向：在建立支路电流方程时，需要注意选取合适的基尔霍夫电流定律方向，以确保得到正确的电流方程。
3. 注意节点电流的正负表示：在列出节点处的电流方程时，应注意节点电流的正负表示，根据实际电流方向来确定正负号，避免混淆和错误的计算。
4. 检查联立方程组的约束条件：在求解支路电流的联立方程组时，应注意检查联立方程组的约束条件，确保方程组不会出现矛盾或无解的情况。
5. 对结果进行合理性检验：得到支路电流后，应对结果进行合理性检验，可以通过欧姆定律和基尔霍夫电压定律来检查求解的支路电流是否符合电路的实际情况。
通过以上步骤和注意事项，可以有效地应用支路电流法进行电路分析，并得到准确的电路参数。
支路电流法在实际工程中具有广泛的应用价值，熟练掌握支路电流法的解题方法和注意事项，对于电路分析和设计工作都具有重要的意义。
支路电流法是电路分析中常用的一种方法，它通过将电路中的各支路看作是由电流驱动的电阻网络，从而简化电路分析的过程。
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