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[备课?答疑?笔记?] 结点电压法里的电压和电流方向

已有 1943 次阅读 2021-12-7 13:46 |系统分类:教学心得

[备课?答疑?笔记?] 结点电压法里的电压和电流方向

      

   主要用于本科生《电工学》课程。

       

   有同学提问:

   (1)老师,对于结点电压法来说,解出来的电压是指那两端的电压,是结点与结点之间的电压,还是其它部分的电压。

   (2)写电流时,他的电流又是指娜个支路的电流,要如何表示出来,还有它的正负号如何要判断。

             

一、结点电压法里的电压方向

   (1)结点电压,是指“某结点A”对“指定的参考结点R”的电压。方向:从“某结点A”指向“指定的参考结点R”。

   通俗地说:“某结点A”当做正极,“指定的参考结点R”当做负极。

   所以采用结点电压法做题时,首先指定“参考结点R”。没有绝对好方法,一般把连接支路最多的结点,选为参考结点R。

      

   (2)假如要得到两个结点A、B之间的电压,则需要通过解结点电压法方程,以得到“结点A”、“结点B”的电压。这两个从方程里求解出来的电压,都是对“指定的参考结点R”的电压。

   因此,结点A、B之间的电压 = “结点A”的电压 ―“结点B”的电压

   

二、结点电压法里的电源

   结点电压法方程的右侧,只列入理想电源。

   (1)假如是理想电流源,则直接填写到方程的右侧元素里,以流入结点的电流源为正号。

   假如某理想电流源正好在A、B两个结点之间,则该电流源流入的结点对应元素填写正号,流出的填写负号。一正一负。

   

   (2)假如是理想电压源,则在该电源正端指向的结点里填写正号。填写的元素为“(该理想电压源)/(该支路的电阻)”。反之,在电压源负端指向的结点里,填写负号。

   对于仅含理想电压源的支路,需要特殊处理:一个通用的方法,是先假设该电压源的电流为Ix,将Ix当做理想电流源填写方程右侧的矩阵元素;再补充一个用结点电压表示该理想电压源的方程。

        

   补充说明:对照戴维南、诺顿等效

   实际上,通过“非理想电源互换”可知,方程右侧填写的矩阵元素,都是“流入结点”的电流为正。

   就是戴维南、诺顿等效里的正号负号。

           

三、一个例题

结点电压法里的电压和电流方向.jpg

例题

        

   在上图例题里,选择结点C为参考结点()。

   结点A的电压UAAC之间的电压,A端为正

   理想电流源IS两端的电压 UA-UB。理想电流源IS在填写方程右侧矩阵元素时,对应A结点的元素填写-IS;对应B结点的元素填写+IS

   对应A结点的元素,理想电压源US1填写正号(US1/(R1+R4)).

                

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