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3.3网孔分析法,基本思想:,以假想的网孔电流为未知量。若网孔电流已求得,则各支路电流可用网孔电流线性表示。,网孔电流是在网孔中闭合的,对每个相关结点均流进一次,流出一次,所以KCL自动满足。若以网孔电流为未知量列方程来求解电路,只需对网孔列写KVL方程。,对图示的两个网孔,网孔电流分别为im1、im2。,各支路电流可用网孔电流线性表示:i1=im1,i2=im2-im1,i3=im2。,网孔分析法,im2,网孔分析法:以网孔电流为未知量列写电路方程分析电路的方法。,网孔方程的建立,(1)标明各网孔电流及其参考方向。,(2)以网孔电流为未知量,列写其KVL方程;,(3)解上述方程,求出各网孔电流,进一步求各支路电压、电流。,3.3网孔分析法,实例:,R11=R1+R2网孔1的自电阻。等于网孔1中所有电阻之和。,R22=R2+R3网孔2的自电阻。等于网孔2中所有电阻之和。,R12=R21=R2网孔1、网孔2之间的互电阻。等于两网孔公共电阻的正值或负值.(特别注意含有受控源的公共支路互电阻不相等),当两个网孔电流以相同方向流过公共电阻时取正号;否则取负号。,uS11=uS1-uS2网孔1中所有电压源电压升的代数和。,us22=uS2网孔2中所有电压源电压升的代数和。,当电压源电压方向与该网孔方向一致时,取负号,反之取正号。,网孔分析法,自电阻总为正,一般情况,对于具有n个网孔的电路,有,Rjk:互电阻,+:两个网孔电流以相同方向流过公共电阻,-:两个网孔电流以相反方向流过公共电阻,0:无关,不含受控源的线性网络Rjk=Rkj,Rkk:自电阻(为正),k=1,2,n(绕行方向取网孔电流参考方向)。,当网孔电流均取顺(或逆)时针方向时,互阻Rjk均为负,网孔分析法,网孔分析法的一般步骤:,(1)选定一组网孔,标明网孔电流及其参考方向;,(2)以网孔电流的方向为网孔的巡行方向,列写各网孔KVL方程;,(3)求解上述方程,得各网孔电流;,网孔分析法,(4)原电路非公共支路的电流就等于网孔电流。原电路公共支路的电流等于网孔电流的代数和。,用网孔分析法求各支路电流。,解:,(1)设网孔电流Ia、Ib和Ic为顺时针方向。,(2)列网孔方程:,(R1+R2)Ia-R2Ib=US1-US2,-R2Ia+(R2+R3)Ib-R3Ic=US2,-R3Ib+(R3+R4)Ic=-US4,对称阵,且互电阻为负,(3)求解网孔方程,得Ia,Ib,Ic,(4)求各支路电流:,网孔电流等于非公共支路的电流,列出求解网孔分析的方程。求解各支路电流,(b)巡回方向为网孔电流方向,(a)设定网孔电流及参考方向,(c)列网孔KVL方程,已知各电压源和电阻即可求得iM1、iM2、iM3。,类型1:网孔中只有电压源和电阻,50,例2用网孔分析法求解电流I。(类型2:非公共支路有电流源),解:由于I2=2A已知,故可少列一个方程。所以只需对网孔1列写方程。有:,(20+30)I1+30I2=40,由此可得:I1=-0.4A,故,I=I1+I2=-0.4+2=1.6A,问:若电流源在中间支路,又该如何列写网孔方程?,当电路中含有电流源,且电流源仅属于一个网孔(在非公共支路上)时,即可选电流源电流为网孔电流。(如图网孔2的网孔电流I2=2A),互电阻为正,20I1+u=40(1)u+(50+30)I2=0(2),补充方程:2=-I1-I2(3),当电路中含有电流源,且电流源不属于一个网孔中(在公共支路上)时,不可选电流源电流为网孔电流。,设电流源电压,为变量。,方程的个数够吗?,网孔分析法(类型3:公共支路有电流源),用网孔分析法求各支路电流(类型4:电流源在公共、非公共支路),解:,(1)设网孔电流Ia、Ib和Ic为顺时针方向。,网孔电流是唯一流过包含电流源支路的网孔电流,且所选方向与电流源电流方向一致,故.,只需对a和c网孔列KVL方程.,设电流源端电压为U:,补充方程:,(2)列网孔方程:,(3)求解网孔方程,得,(4)求各支路电流:,2-6,用网孔分析法求所示电路中的iX,已知r=8。,暂把受控电压源看作电压源处理,解,(类型5:含有受控电压源的电路),含受控源支路互电阻不相等,列网孔分析方程(类型6:含受控电压源、受控电流源电路),解1,选网孔为独立回路,U2,U3,增补方程:,解2,网孔2选大回路,增补方程:,(网孔2),(电流源仅属于网孔1),(网孔3),(受控电流源仅属于网孔4),(非关联),可以省两个方程(网孔1、4方程)因为有两个电流源分别仅属于一个网孔享有。,iM1、iM2、iM3,支路电流和网孔电流,2-3,(d)选择网孔电流作为求解对象,可以减少联立方程数,仍可求出所有支路电流、电压。,(a)什么是网孔电流?,(b)支路电流都可以用网孔电流线性来表示。,(c)网孔电流等于非公共支路电流。,3.3网孔分析法,iM1=i1iM2=i5iM3=i4,
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