当前课程知识点:电路原理 > 第三章 电阻电路的一般分析法 > 7.1回路电流法--基本分析 > 7.1回路电流法--基本分析
各位同学大家好
本堂课开始
我们进入电阻电路一般分析法中的
第二种方法 回路电流法的学习
有了节点电压法的铺垫
回路电流法的学习
大家应该有一定的章法可循了
因为这是两种比较类似的分析方法
我们先来回顾下节点电压法
根据上一个知识点的学习
大家已经知道
节点电压法的本质是
对电路中各独立节点列写KCL方程
其具有普适性和标准化两个核心特点
但是节点电压法存在什么问题呢
它适用于电路中仅有电阻和
电流源两种电路元件
每增加一个其他电路元件
需要增补一个方程 所以
若电路中电路元件为
电阻和多个电压源
适合用节点电压法吗
显然是不太适合的
因为会需要增补较多方程
或进行多次等效变换 比较麻烦
而且方程多了 求解也会变得困难
那对这种电路中电压源较多的电路
是否也存在一种电路分析方法
和节点电压法一样具有普适性和标准化特点
使得我们的电路分析方便易行呢
当然有 这就是回路电流法
下面 我们进入回路电流法的学习
首先介绍什么是回路电流法
以回路电流为未知变量
列写电路KVL方程分析电路的方法
在这段话里
出现了一个新名词 回路电流
结合图示电路
我们先给大家解释一下什么是回路电流
回路电流是沿回路连续流动的假想电流
方向任意 可为顺时针 也可为逆时针
对电路中两个独立回路 如图所示
我们可以假设有一个
沿回路1连续流动的假想电流il1
它就是回路1的回路电流
而如图所示
假设沿回路2连续流动的电流il2
即为回路2的回路电流;
和前面一样 仔细解读上述定义
就能得出回路电流法的
核心本质和解题关键信息
我们一起来完成一下
根据定义 既然是以回路电流为未知变量
那么第一步就应当是观察电路
选定电路的独立回路
并且设定回路电流il1、il2及其绕行方向
这里我们设定的
两个回路电流方向均为顺时针
继续解读定义
第二个关键信息是列写电路KVL方程
下面我们将对每个独立回路
分别列写KVL方程 先来看回路1
从图示电路可知
回路1中有2个电压源元件
有两个电阻元件
回路电流il1方向为顺时针
现在对该回路
我们设定回路绕行方向与回路电流方向一致
也是顺时针
现在 沿着顺时针绕行方向
我们来列写该回路的KVL方程
先看电阻R1 只有回路电流il1流经它
对电阻元件而言 随着电流流过
电阻耗能 故一定是电压降
得到KVL方程中第一项
电阻R1的压降为
它是一个正值
沿着顺时针绕行方向
再来看回路第二个元件
电阻R2 请同学们观察一下
现在有几个回路电流流经R2
大家看到了吗
回路电流il1和回路电流il2都流经电阻R2
那么 此时电阻R2的端电压怎么求呢
非常简单 首先既然是电阻
求解它的端电压当然可以用欧姆定律
它的端电压等于其阻值
乘以流经该电阻的电流
此时流经该电阻的电流怎么计算呢
我们可通过对图示节点a
应用KCL来求得电阻R2上的电流
大家看 与节点a相连有三条支路电流
其中电阻R2的支路电流我们设为i
参考方向为流出节点a
则可通过节点a的KCL方程
求得电阻支路电流
电阻R2的端电压即可求得为
接下来回路1中两个电压源电压
由于大小方向均已知 就比较容易了
沿着绕行方向 uS2为电压降
所以为正 uS1为电压升
所以为负 所有元件电压降之和为0
从而得出了回路1完整的KVL方程
再来看回路2 先看电阻R2
大家看到了吗
回路电流il1和回路电流il2同样都流经该电阻
沿着回路2顺时针绕行方向
R2上的电流等于
则其端电压等于
回路2中电阻R3
由于只有回路电流il2流经该元件
所以它的电压计算比较简单 就等于
而沿着回路2顺时针绕行方向
电压源uS2为电压升 应取负值
我们同样得出了回路2的KVL方程
完成了图示电路两个独立回路
KVL方程列写之后
接下来与节点电压法一样
我们将两个回路的KVL方程通过移项
合并同类项
整理成下述回路电流法标准形式的KVL方程
主要目的是实现回路电流法
KVL方程的标准化
便于在使用该方法进行电路分析时
规律性强 不易出错
大家观察一下
我们整理得到的方程式有什么特点
等式左边和右边有什么区别
大家发现了吗
基本特点是
方程等式左边为沿回路所有电阻电压降的代数和
等式右边为沿回路所有电压源电压升的代数和
-1.1 电路模型
--1.1 电路模型
-1.2 电路变量
--1.2 电路变量
-1.3 参考方向
--1.3 参考方向
-1.4功率
--1.4功率
-2.1 电阻元件
--2.1 电阻元件
-2.2 理想电源元件
-2.3 受控源元件
-3.1基尔霍夫电流定律
-3.2基尔霍夫电压定律
-3.3基尔霍夫定理综合应用习题
-电路基础知识与定律---本章节练习1(电路基础知识)
-电路基础知识与定律---本章节练习2(电路元件)
-电路基础知识与定律---本章节作业3(基尔霍夫定律)
-4.1 等效基本概念
-4.2 电阻串联及等效变换
-4.3 电阻并联及等效变换
-4.4电阻混联等效变换
-4.5 电阻的∆—Y 变换
-4.6∆—Y等效变换基本总结
-4.7含受控源二端网络的等效变换
-5.1 理想电源等效分析
-5.2 理想电源等效例题分析
-5.3实际电源等效分析
-5.4实际电源等效变换例题讲解
-第二章 电路等效分析1--电阻等效章节练习
-第二章 电路等效分析2--电源等效变换章节练习
-6.1电阻电路的一般分析方法导入
-6.2节点电压法-基础分析
-6.3节点电压方程的标准化
-6.4节点电压法--特殊情况分析处理1
-6.4节点电压法--特殊情况分析处理2
-6.4节点电压法--特殊情况分析处理3
-7.1回路电流法--基本分析
-7.2回路电流法方程的标准化
-7.3回路电流法--特殊情况分析处理1
-7.3回路电流法--特殊情况分析处理2
-第三章 电阻电路的一般分析法1--节点电压法本章节练习
-第三章 电阻电路的一般分析法2--回路电流法本章节练习
-8.1叠加定理1
--8.1叠加定理1
-8.1叠加定理2
--8.1叠加定理2
-9.1戴维南定理
--9.1戴维南定理
-9.2戴维南定理例题
-9.3诺顿定理
--9.3诺顿定理
-9.4最大功率传输定理
-9.5戴维南定理习题讲解
-第四章 电路定理1--叠加定理章节练习
-电路定理2--戴维南/诺顿定理章节练习
-10.1 电容元件
-10.2电感元件
--10.2电感元件
-10.3电容电感的串并联
-10.4小结
--10.4小结
-11.1 动态电路基础知识
-11.2动态电路方程列写
-第五章 本章节练习1--电容电感元件
-第五章 本章节练习2--动态电路基础知识
-12.1换路定律
--12.1换路定律
-12.2 初始值计算
-12.2初始值计算例2
-13.1一阶动态电路经典解法-微分方程求解
-13.2一阶动态电路经典解法---电路全响应分析
-13.3一阶动态电路经典解法---时间常数
-13.4一阶动态电路的三要素法1
-13.4一阶动态电路的三要素法2
-13.5三要素法例题1
-13.5三要素法例题2
-13.6零输入响应和零状态响应
-13.7动态电路小结
-第六章 本章节练习1--动态电路初始值计算
-第六章 本章练习2--一阶动态电路经典解法
-第六章 本章节练习3--一阶动态电路的三要素法
-第六章 本章节练习4--零输入响应与零状态响应
-14.1正弦量基础知识1
-14.1正弦量基础知识2
-14.2相量法的引入1
-14.2相量法的引入2
-14.3相量运算与旋转因子
-15.1(1)元件约束的相量形式
-15.1(2)元件约束的相量模型
-15.2 基尔霍夫定理的相量形式
-15.3相量图
--15.3相量图
-16.1复阻抗与复导纳
-16.2阻抗的串并联连接
-第七章 本章节练习1--正弦量基础知识
-第七章 本章节练习2--元件约束和拓扑约束的相量形式
-第七章 本章节练习3--阻抗和导纳
-正弦稳态电路基础知识讲义2--元件约束与拓扑约束的相量形式
-17.1 正弦稳态电路的相量分析法
-18.1瞬时功率
--18.1瞬时功率
-18.2有功功率和无功功率
-18.3视在功率和功率因数1
-18.3视在功率和功率因数2
-18.4正弦稳态最大功率传输
--第八章 正弦稳态电路的功率分析--章节练习
-第八章 正弦稳态电路的分析--章节练习
-19.1频率响应与网络函数
-19.2滤波器
--19.2滤波器
-20.1谐振基本知识
-20.2RLC串联电路谐振
-20.3RLC串联谐振的品质因数
-20.4 RLC并联谐振
-第九章 电路的频率响应--章节练习
-21.1互感基础知识
-21.2同名端
--21.2同名端
-21.3耦合电感的电压电流
-22.1互感的去耦等效分析1
-22.1互感的去耦等效分析2
-22.1互感的去耦等效分析3
-23.1含有耦合电感电路 的分析计算1
-23.1含有耦合电感电路 的分析计算2
-24.1空心变压器
-24.2理想变压器
-24.3含理想变压器电路的分析计算
-第十章 互感与变压器--章节练习
-25.1三相电路基本概念1
-25.1三相电路基本概念2
-25.2对称三相电路的相线关系1
-25.2对称三相电路的相线关系2
-25.3对称三相电路的电路分析1
-25.3对称三相电路的电路分析2
-25.4三相对称电路的功率1
-25.4三相对称电路的功率2
-26.1非正弦周期信号的分解
-26.2非正弦周期信号的有效值及平均功率
-26.3非正弦周期电路的稳态分析
-第十一章 本章节练习1--三相电路
-第十一章 本章节练习2--非正弦周期稳态电路