求支路电流法,叠加定理,戴维宁定理,网孔电流法的算法。

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  • 1、支路电流法:从左向右3条支路支路电流分别将定为:I1、I2和I3,其中I1方向向上;I2方向向下;I3即所求的电流I,方向向下。

    根据KCL:I1=I2+I3。

    根据KVL:I1×R1+I2×R2=Us1+Us2,即:20I1+20I2=12+24=36,5I1+5I2=9。

    I1×R1+I3×R3=Us1,即:20I1+50I3=12,10I1+25I3=6。

    解方程组:I3=-0.1(A)。即:I=-0.1A。

    2、叠加定理:

    Us1单独作用时,Us2短路:电路总电阻为R=R1+R2∥R3=20+20∥50=240/7(Ω)。

    电路电流为:I1=Us1/R=12/(240/7)=7/20(A)。

    所以R3两端电压为:U=I1×R2∥R3=(7/20)×20∥50=5(V)。

    所以R3两端电流为:I'=U/R3=5/50=0.1(A)。

    Us2单独作用时,Us1短路:电路总电阻R=R2+R1∥R3=20+20∥50=240/7(Ω)。

    电路电流I2=Us2/R=24/(240/7)=7/10(A)。

    R3两端电压为:U=-I2×R1∥R3=-(7/10)×20∥50=-10(V)。

    因此:I3"=U/R3=-10/50=-0.2(A)。

    根据叠加定理:I=I3=I'3+I"3=0.1-0.2=-0.1(A)。

    3、戴维南定理:将R3从电路中断开,剩余电路只有一个单回路,回路电流为:I1=(Us1+Us2)/(R1+R2)=(12+24)/(20+20)=0.9(A),方向为顺时针。

    因此:Uoc=-Us2+I1×R2=-24+0.9×20=-6(V)。

    再将两个电压源短路,得到:Req=R1∥R2=20∥20=10(Ω)。

    因此:I=Uoc/(Req+R3)=-6/(10+50)=-0.1(A)。

    4、网孔电流法:左边网孔电流为I1,右边网孔电流为I2(即所求I),方向都为顺时针。

    (R1+R2)×I1-R2×I2=Us1+Us2,40I1-20I2=36,即:10I1-5I2=9。

    (R2+R3)×I2-R2×I1=-Us2,70I2-20I1=-24,即:10I1-35I2=12。

    解得:I2=-0.1(A),即:I=-0.1A。

    5、电源等效变换:

    Us1串联R1,等效为Us1/R1=12/20=0.6(A)电流源,并联20Ω电阻,电流源电流方向向上;

    Us2串联R2,等效为Us2/R2=24/20=1.2(A)电流源,并联20Ω电阻,电流源电流反向向下;

    两个电流源等效为1.2-0.6=0.6(A),方向向下;两个电阻并联等效为20∥20=10(Ω);

    0.6A电流源并联10Ω电阻,等效为0.6×10=6(V)电压源,串联10Ω电阻,电压方向从下向上。

    因此:I=-6/(10+50)=-0.1(A)。