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节点电压法

节点电压法
节点电压法

09379090 葛佳音

一、节点电压:

指独立节点对非独立节点的电压。

二、基本指导思想

用未知的节点电压代替未知的支路电压来建立电路方程,以减少联立方程的元数。

三、步骤

应用基尔霍夫电流定律建立节点电流方程,然后用节点电压去表示支路电流,最后求解节点电压。

具体如下:

1、选择参考节点,设独立节点电位选定参考节点和各

支路电流的参考方向,并对独立节点分别应用基尔霍夫电流定律列出电流方程

2、根据基尔霍夫电压定律和欧姆定律,建立用节点电位和已知的支路电阻表示支路电流的支路方程

3、将支路方程和节点方程相结合,消去节点方程中的支路电流变量,代之以节点电位变量,经移项整理后,获得以两节点电位为变量的节点方程

4、解方程得节点电位

5、由节点电位求支路电压,进而求支路电流

四、P74 例3.1

应注意的细节:

1、假设参考节点的原因:

电压是指电路中两点A、B之间的电位差。所以,由选取节点的电位可以表示支路电压。

2、不用考虑V1、V2谁大谁小。

可任意设一个电流方向。但为减少出错,R2上的电流若写成(V1-V2)/R2,则默认R2上的电流朝向节点2。

3、不用考虑串并联。这也是节点电压法的一大优势。

4、电路图中是电流源(不是电流表)。

***电流源(符号如下图):R→∞

电流源的内阻相对负载阻抗很大,负载阻抗波动不会改变电流大小。在电流源回路中串联电阻无意义,因为它不会改变负载的电流,也不会改变负载上的电压。在原理图上这类电阻应简化掉。负载阻抗只有并联在电流源上才有意义,与内阻是分流关系。

***电压源(如下图):R→0

稳博电压源

电压源就是给定的电压,随着你的负载增大,电流增大,理想状态下电压不变,实际会在传送路径上消耗,你的负载增大,消耗增多。

电压源的内阻相对负载阻抗很小,负载阻抗波动不会改变电压高低。在电压源回路中串联电阻才有意义,并联在电压源的电阻因为它不能改变负载的电流,也不能改变负载上的电压,这个电阻在原理图上是多余的,应删去。负载阻抗只有串联在电压源回路中才有意义,与内阻是分压关系。

***电流表:符号:○A R→0

指固定安装在电力、电信、电子设备面板上使用的仪表,用来测量交、直流电路中的电流.

***电压表:符号:○V R→∞

电力、电信、电子设备面板上使用的仪表,用来测量交、直流电路中的电压

5、节点选取规则:

优先选取有很多等效节点的地方。

6、若选取的节点与电压源或电流源之间有负载(如上右图),节点电压法并不能发挥出最大优势。这时可以考虑用网孔电流法。

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