回路电流法是什么意思有什么特点(2)
回路电流法求解方法
方程的标准形式
注意:1、Rkk:自电阻(总为正);
2、对于互电阻Rjk:流过互阻的两个回路电流方向相同时取正;
流过互阻的两个回路电流方向相反时取负;
无关时为0.
回路法的一般步骤:
①选定l=b-(n-1)个独立回路,并确定其绕行方向;
②对l个独立回路,以回路电流为未知量,列写其KVL方程;
③求解上述方程,得到l个回路电流;
④求各支路电流;
⑤其它分析。
回路法的特点:
①通过灵活的选取回路可以减少计算量;
②互有电阻的识别难度加大,易遗漏互有电阻。
回路电流法求解举例
1、基本的回路电流法
已知图1.4电路结构,其中电阻单位为欧姆。求R4中的电流I=?。
*注意:选择自然网孔作为独立回路,已标于图中。 分析:该电路是具有3个独立回路的电路, 无电流源和受控电源, 可在选取独立回路的基础上直接列出标准的回路方程求解,方程左、右的规律由KVL决定,选独立回路的方法不限。本题可选取网孔为独立回路。
(2+4+6)I1-6I2=16-48+32
-6I1+(6+3+8)I2-8I3=48
-8I2+(8+5+3)I3=0 解得:I=2.4 A
2、含有无伴电流源的回路电流法
当有一理想电流源串联在支路中时,独立回路选取的原则是让理想电流源所在的支路在且仅在一个选取的独立回路中,这样理想电流源支路只有一个回路电流流过,该回路电流即为理想电流源的值,是已知的,这样未知量便少一个,所需列的 KVL 方程也可以少一个,选哪些回路列 KVL 方程呢 ? 因为电流源两端的电压与该元件本身无关,是由外电路决定的.故无法用设置的未知量表达其两端的电压,所以列 KVL 方程时,要避开有理想电流源的独立回路来列 KVL 方程。
电路结构如图1.5,其中电阻单位为欧姆。 求:电压U0。
分析:该电路中含有理想电流源,不能用常规回路电流法列出标准方程,一般采用虚假的回路电流法,即设包含有电流源的电流为回路电流;或增加电流源两端的电压为独立变量,再按KVL列出独立回路的电流方程进行求解。本题采用前者进行求解,独立回路的选择方法已标在图上。
方程式及结果如右:
I1=3
-8I1+(2+8+40)I2-40I3=136
-10I1-40I2+(40+10)I3=-50 解得:U0=80V
3、含有受控源的回路电流法
电路结构如图1.6,其中电阻单位为欧姆。求控制变量U1。
分析:该电路中含有VCVS,除列出独立回路的方程外,还必须补充相应的方程,补充方程的原则是:将控制变量用已选定的回路电流来表示。补充方程的个数等于受控源的个数。本题采用虚假的回路电流法。
方程式及结果如下:
(15+10)I1+10I2-10I3=-3U1
I2=6
-10I1-(2+3+10)I2+(10+1+2+3)I3=3U1
补充方程:U1=-15I1 解得:U1=30V