支路电流法.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,直流电路分析方法之,支路电流法,1,第一部分 说课,2,教学过程,课程设置,学生学情,重点难点,教学目标,总体结构,3,一、课程设置,从结构层面上看，本节内容主要起到,承上启下,的作用：,1,、有别于初、高中时用串并联分析法对,简单电路,进行分析的方式，进入对直流,复杂电路,的分析；,2,、掌握好支路电流法，对后续几种直流电路分析方法的学习具有参考作用。,4,1,、电阻的串联、并联及混联,2,、支路电流法,3,、电压源、电流源等效变换,4,、节点电压法,5,、叠加原理,6,、戴维南定律,直流电路分析方法,5,二、学生学情,通过之前的学习，学生已经具备的知识：,1,、电路的组成,2,、电流及电压的参考方向,3,、基尔霍夫定律,6,三、教学目标,理解,支路电流法分析电路的基本原理；,掌握,应用支路电流法分析电路的能力。,7,四、重点难点,重点：,掌握支路电流分析法,难点：,支路电流法应用过程中，应用基,尔霍夫电压定律（,KVL),列方程,时，选定的环路绕行方向与电压,参考方向之间的关系。,8,五、教学过程,回顾基尔霍夫定律，介绍支路电流法的基本原理,对比简单电路和复杂电路,引入学习本节内容的原因,通过例题，讲解如何应用支路电流法进行电路分析,Why,What,How,9,第一部分 说课,第二部分 教学内容,10,支路电流法,学习目的：,掌握支路电流法的解题方法,11,一、导入,如图所示，已知电源,E,1,及电阻,R,1,、,R,2,、,R,3,的大小，求各支路电流,I,1,、,I,2,、,I,3,？,b,a,R,2,+,-,R,3,R,1,E,1,I,1,I,3,I,2,12,b,a,R,2,+,-,R,3,R,1,E,1,I,1,I,3,I,2,13,如图所示，已知电源,E,1,、,E,2,及电阻,R,1,、,R,2,、,R,3,的大小，求各支路电流,I,1,、,I,2,、,I,3,？,b,a,+,-,E,2,R,2,+,-,R,3,R,1,E,1,I,1,I,3,I,2,14,可以看出：电阻串、并联等效简化的方法只适用于,简单电路,，即无源电路或者单个电源电路。,对于,复杂电路,（有两个及两个以上电源的电路），电阻的串、并联等效简化则不适用。,15,二、新课内容,1,、什么是支路电流法？,支路电流法：,以支路电流为未知量，应用,基尔霍夫定律（,KCL,、,KVL,）,列方程组，,解出各支路电流。,16,基尔霍夫电流定律（,KCL,）：,电路中任意一个节点上，在任何时刻，流入节点的电流之和，等于流出节点的电流之和,，,即：,I,入,=,I,出,对节点,A,应用,KCL:,I,1,+I,3,=I,2,+I,4,+I,5,17,在引入,参考方向,以后，如果假设流入节点的电流为正，流出节点的电流为负，可得基尔霍夫第一定律的另一种表述：,对于电路中任意一个节点，流进该节点电流的代数和等于,0,即：,I,=0,I,1,-I,2,+I,3,-I,4,-I,5,=0,18,基尔霍夫电压定律（,KVL,）：,在闭合回路中，从一点出发，绕回路一周回到该点时,，各段电压的代数和等于零，即：,U=0,注意：,参考方向与绕行方向,一致,，电压为,正,，,参考方向与绕行方向,相反,，电压为,负,。,19,选取,a,点为起点，绕行方向为顺时针方向,20,2,、支路电流法的基本原理：,支路数：,3,节点数：,2,回路数：,3,网孔数：,2,3,条支路，待求电流,I,1,、,I,2,、,I,3,，共,3,个，,3,个未知数需要,3,个独立的一元一次方程。,1,2,b,a,+,-,E,2,R,2,+,-,R,3,R,1,E,1,I,1,I,3,I,2,3,21,支,路数：,m,=3,（最少方程数）,节点数：,n,=2,（,KCL,方程数）,网孔数：,l,=2,（,KVL,方程数）,n+l m,支路电流法的基本原理：,待求支路电流数为,m,，需要,m,个独立的一元一次方程，而实际可以列出,n,个,KCL,方程，,l,个,KVL,方程。方程数大于待求支路电流数，条件足够求出各支路电流。,22,1.,在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路,标出回路绕行方向。,2.,应用,KCL,对节点,列出,(,n,1),个独立的节点电流,方程。,3.,应用,KVL,对回路,列出,m,(,n,1),个,独立的回路,电压方程,（,通常可取,网孔数,l,列出,）,。,4.,联立求解,m,个方程，求出各支路电流。,三、支路电流法的解题步骤,:,23,b,a,+,-,E,2,R,2,+,-,R,3,R,1,E,1,I,1,I,3,I,2,对节点,a,：,例,1,：,1,2,I,1,+,I,2,I,3,=0,对网孔,1,：,对网孔,2,：,I,3,R,3,E,1,+I,1,R,1,=0,I,2,R,2,+,E,2,I,3,R,3,=0,24,例,2,：如图所示电路，已知：,E,1,=42 V,，,E,2,=21 V,，,R,1,=12,，,R,2,=3,，,R,3,=6,，试求：各支路电流,I,1,、,I,2,、,I,3,。,25,解：该电路支路数,m,=3,、,节点数,n,=2,，所以应列出,1,（,n-1,）,个节点电流方程和,2,（网孔数）,个回路电压方程,:,(,1,),I,1,I,2,I,3,=0,(,任一节点,),(,2,),E,2,+,I,2,R,2,E,1,+,I,1,R,1,=0,(,网,孔,1,),(3),I,3,R,3,I,2,R,2,+,E,2,=0,(,网,孔,2,),I,1,=,I,2,+,I,3,=0,-21+3,I,2,-42+12,I,1,=0,6,I,3,-3,I,2,+21=0,I,1,=4 A,，,I,2,=5 A,I,3,=,1 A,26,(1),应用,KCL,列,(,n,-1),个结节点电流方程,因支路数,m,=6,，,所以要列,6,个方程。,(2),应用,KVL,选网孔列回路电压方程,(3),联立解出,I,G,例,3,：,a,d,b,c,E,+,G,R,3,R,4,R,1,R,2,I,2,I,4,I,G,I,1,I,3,I,对结点,a,：,I,1,I,2,I,G,=0,对网孔,abda,：,I,G,R,G,I,3,R,3,+,I,1,R,1,=0,对结点,b,：,I,3,I,4,+,I,G,=0,对结点,c,：,I,2,+,I,4,I,=0,对网孔,acba,：,I,2,R,2,I,4,R,4,I,G,R,G,=0,对网孔,bcdb,：,I,4,R,4,+,I,3,R,3,=,E,试求检流计中的电流,I,G,。,R,G,27,由例,3,可以看出：虽然支路电流法是电路分析中最基本的方法之一，但当,支路数较多时,，所需方程的个数较多，,求解不方便。,支路电流法的特点：,直观，列方程简便；待求支路电流数太多时，求解不方便。,28,6V,3,+,+,12V,2A,6,1,1,2,I,29,谢谢！,30,