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[备课?答疑?笔记?] 电路分析整体方法的做题基本要点

已有 2000 次阅读 2021-10-13 13:27 |系统分类:教学心得

[备课?答疑?笔记?] 电路分析整体方法的做题基本要点

      

   主要是指本科生《电工学》里面的“支路电流法”、“网孔电流法”和“结点电压法”。

            

(1)检查电路,是否存在需要预处理的多余电阻

   主要是“与理想电流源串联”的电阻。根据定义,与理想电流源串联的电阻,应该被吸收掉。通俗地说,就是要将这样的电阻“短路”掉(电阻阻值变为0)。

   一般地,与理想电流源串联的“任意网络”,都应该被短路掉。

                    

(2)设定参考方向

   元件上电压、电流的参考方向;网孔电流的方向(一般取顺时针);结点电压的方向(一般指向参考结点)。

   在指定参考方向时,优先使用“关联的”参考方向。

                    

(3)特殊情况的处理

   在支路电流法、网孔电流法里,主要是指“单个理想电流源”构成的支路。

   在结点电压法里,主要是指“单个理想电压源”构成的支路。

   通用的处理方法:

   在支路电流法、网孔电流法里,设定“单个理想电流源Is”上的电压UX。将该新的未知电压UX当做理想电压源来列写方程。再补充一个新的独立方程:用该理想电流源Is来表示其所在支路的直流电流,或网孔电流。

   在结点电压法里,设定“单个理想电压源Us”上的电流IX。将该新的未知电流IX当做理想电流源来列写方程。再补充一个新的独立方程:用该理想电压源Us来表示其所连接的结点的结点电压。

   可多次这样的操作(独立电流源的数目、独立电压源的数目)。

备课做题基本要点 01 遇到“独立电流源”支路.jpg

                                备课做题基本要点 02 遇到“独立电压源”支路.jpg

             

(4)列出线性方程组

   在支路电流法里,KCL以流入结点的支路电流为正。需要根据各个元件的参考方向,逐一填写在KVL方程里的电压符号。

   在网孔电流法、结点电压法里,先指定各个网孔电流、结点电压在矩阵方程里的变量次序。在左侧的元件参数矩阵里,主对角线元素一律为正;非主对角线元素一律为负。

   在网孔电流法里,按“顺时针”方向为正填写理想电压源的电压,与顺时针方向一致的“电压升”(电动势)为正;

   在结点电压法里,流入结点的电流源为正号;正端指向结点的理想电压源填写正号(除以与其串联的电阻)。

        

(5)推荐使用高斯消元法来求解上面列出的数值线性方程组

   克莱姆法则,适合阶数比较低的方程。

          

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