一道电路题,求结点电压法和回路法两种解法
- 教育综合
- 2024-04-15 07:57:26
用回路电流法或者节点电压法解电路分析题,急求!!!
如图,标注回路电流及方向,同时设电流源两端电压为U。
根据KVL,回路电压方程如下:
(3+3+3)I1-3I2-3I3=0;9I1-3I2-3I3=0。
(3+4+3)I2-4I4-3I1=9-U;-3I1+10I2-4I4=9-U。
(4+6+2)I4-4I2-2I3=0;-4I2-2I3+12I4=0。
(2+3)I3-2I4-3I1=U;-3I1+5I3-2I4=U。
另外,补充一个方程:
(I1-I2)=(I1-I3)+Is,即:-I2+I3=3。
解方程组,得到:I1=1.25,I2=0.375,I3=3.375,I4=0.6875,U=11.75。
因此电流I=I2=0.375A,电压源的功率P1=0.375×9=3.375(W)>0,且电压与电流非关联正方向,所以发出功率3.375W;
电流源两端电压为U=11.75V,电流为3A,因此电流源的功率为:P2=11.75×3=35.25(W)>0,且电流与电压为非关联正方向,所以发出功率为35.25W。
节点电压法:设置四个节点,电压分别为U1、U2、U3和U4,公共节点为“0”。
根据KCL,得到节点电流方程为:
节点1:U1/3+(U1-U3)/3+(U1+9-U2)/3=0;即:3U1-U2-U3=-9。
节点2:(U1+9-U2)/3=(U2-U4)/4+U2/6;即:-4U1+9U2-3U4=36。
节点3:(U1-U3)/3=U3/3+3;即:U1-2U3=9。
节点4:(U2-U4)/4+3=U4/2。即:-U2+3U4=12。
解方程组,得到:U1=-3.75,U2=4.125,U3=-6.375,U4=5.375。
所以电流:I=(U1+9-U2)/3=(-3.75+9-4.125)/3=0.375(A)。电压源的功率P1=0.375×9=3.375(W)>0,且电压与电流非关联正方向,所以发出功率3.375W;
电流源两端电压U=U4-U3=5.375-(-6.375)=11.75(V),电流为3A,因此电流源的功率为:P2=11.75×3=35.25(W)>0,且电流与电压为非关联正方向,所以发出功率为35.25W。
两种解法结果一致。
题目不难,但是解方程组耗费了好几个小时,你也太坑人了!!!
举例一个电路题,并用支路电流法,节点电压法和回路电流法解决
节点电压法适用于分支多但并联支路也多的这个问题得看题目而定,用支路电流计算比较快。 因为电流源的支路存在已知条件了。 回路电流法适用于网孔数目少的,分支较少的,原则是方程要少。 举例说明: 支路上有电流源的。 比如有好几个支路都是并联的,计算量要小这道题用节点电压法和回路电流法求出来结果不一样,想知道为什么?
解:节点电压法如上图:
节点1:(U1-U2)/4+U1/6=I0;
节点2:U2=10V;
节点3:(U3-U2)/2+I0=3。
补充方程:U1-U3=6I。
题目中缺少条件,控制量I的位置未知,无法继续列写方程。