电子电路基础 第03章ppt课件.ppt

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1、第三章线性网络的一般分析方法和网络定理3.1节点分析法3.2回路分析法*3.3割集分析法3.4叠加定理3.5替代定理3.6戴维南定理与诺顿定理3.7互易定理3.8电路的对偶性3.1节点分析法1.节点电压以图3-1所示的直流网络为例。这个网络具有4个节点，6条支路。标明各支路电流参考方向，如图3-1所示。图3-1节点分析法用图2.节点方程以图3-1所示的直流电路为例，阐明节点方程的导出步骤。①选定参考节点(本例以节点4为参考节点)，标明各支路电流的参考方向，如图3-1所示。②根据欧姆定律，将各支路电流用节点电压和支路电导表示。③将式(3-2)代入式(3-1)。

2、现将节点分析法的解题步骤归纳如下：①选定参考节点，标注各节点电压，这是一组独立的电路变量；②对各独立节点按节点方程的一般形式列写节点方程；③解方程求出各节点电压；④根据节点电压求出各支路电压和电流。3.节点方程的特殊处理方法(1)含理想电压源电路的节点方程在应用节点分析法分析电路时，有时遇到电路中含有理想电压源支路的情况，如用上述常规方程来列写节点方程将产生困难。因为节点方程是根据KCL导出的，理想电压源支路的电流事先并未给出。(2)含受控源电路的节点方程对含受控源的电路列写节点方程时，受控源视同独立源。所不同的是，必须将受控源的控制量用节点电压表示，即增添

3、一个用节点电压表示控制量的方程。但如果控制量就是所求的节点电压，就不必再补充此方程。3.2回路分析法1.回路电流以图3-10所示的直流电路为例。这是一个平面电路，该电路的支路数b=6，节点数n=4，其网孔数：b-(n-1)=3，按网孔可以列写3个KVL方程，这3个方程是彼此独立的，其中任何一个方程不可能由其他两个方程导出。图3-10回路分析法用图2.回路方程为了建立回路方程，应先在每一个独立回路中选定回路电流的参考方向，并以此作为列写KVL方程时计算电位降代数和以及理想电压源电位升代数和应参照的回路参考方向。3.回路方程的特殊处理方法(1)含理想电流源电路的

4、回路方程在应用回路分析法分析电路时，有时遇到电路中含理想电流源支路的情况。由于回路方程是根据KVL导出的，而理想电流源支路的电压事先并未给出，如用上述常规方法来列写回路方程势必遇到困难。(2)含受控源电路的回路方程对含受控源电路列写回路方程时，可先把受控源当作独立源，按照正文中所概括的规则写出“初步的”回路方程，再把受控源的控制量用回路电流表示。从前面的分析可知，回路分析法和节点分析法均力图减少求解电路所需网络方程的个数。因此，从列写网络方程的多寡来看，当网络的独立回路数少于独立节点数时，用回路分析法比较方便；反之，用节点分析法比较方便。*3.3割集分析法1

5、.树的概念令N代表一个由集中参数元件组成的网络模型(如图3-19(a)所示)。如果不考虑元件特性，将每一元件用一线段来代替，这些线段称为支路，线段的端点称为节点，如此得到的由点和线构成的图形，称为该网络的拓扑图，简称为图(Graph)，以G代表(如图3-19(b)所示)。如果对图G中的每一支路规定一个方向，则所得的图就称为定向图(DirectedGraph)，如图3-19(c)所示。图3-19网络的拓扑表示如果在图G的任意两节点之间至少存在着一条由支路构成的路径，则图G就称为连通图(ConnectedGraph)，如图3-20(a)所示。否则就称为非连通图，

6、如图3-20(b)所示。图3-20网络的拓扑图2.割集与基本割集根据定义，树不能包含闭合回路，因此，树支电压之间不能用KVL相联系。就KVL来说，树支电压线性无关，即树支电压是一组完备的独立电压变量。一个具有n个节点的网络，其树支数为(n-1)，因此选出树后，就有(n-1)个树支电压，如何写出求解这些电压变量所需的(n-1)个独立方程呢?3.割集分析法以图3-22(a)所示电路为例，所选树和基本割集如图3-22(b)所示。在图3-22(b)中标出各树支电压(即ut2，ut3和ut5)和各支路电流参考方向。为了列割集方程，要为割集选一参考方向，这方向应与该割集

7、中树支的关联参考方向一致。图3-22割集示例3.4叠加定理由线性元件及独立源组成的网络为线性网络。叠加定理是线性网络固有性质的反映。在一个线性网络中，任何一处的响应与引起该响应的激励成正比。叠加定理则是这一线性规律向多激励源作用的线性网络引申的结果。对于一个线性网络，它同时具有上述两种基本性质：比例性和叠加性，即线性性质。线性电路的叠加性常以定理的形式来表达。在应用叠加定理时，应该注意以下几点：①当令某一激励源单独作用时，其他激励源应为零值，即独立电压源用短路代替，独立电流源用开路代替，储能元件的初始储能设为零。②电路中的受控源不能单独作用。③叠加定理只适用

8、于计算电流或电压，不适用于计算功率。3.5替代定理在