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第三章 电阻电路的一般分析习题


支路电流法例题2 (外围有电流源支路)
例2. 图示电路,US=7V,R1=1 ,
I1
R2=3 ,IS=1A。求各支路电流及
电流源的功率。
Us
I2
解:取网孔回路方向如图,列结点
2
1
IS
电流方程和网孔1的电压方程如下 R1
R2
结点电流方程 网孔1电压方程
- I1-I2+IS=0 I1×R1-I2×R2-US=0
网孔2因为存在电流源,无法列写电
压方程。实际上由于电流源支路的电
I1
流已知,支路电流变量数减少一个,
Us
该网孔电压方程无需列写。
I2
2
1
IS
R1
R2
代入数据得 - I1-I2+1 = 0 I1-3×I2-7 = 0
解得 I1= 2.5A I2= - 1.5A
电流源功率为 PIS = - (I2×R2) ×IS= 4.5W (吸收功率)
- I1 -2+ I3 =0 - I3 -4+ I5 =0 5× I5 + I1 -1+3× I3 =0
解得 I1 =-3.89A
Us1
① I3 R3 ②
IS2
R1
IS4
R5
I1 Us2
R4
I5
I3 =-1.89A
I5 =2.11A
电流源IS2、 IS4两端的电压UIS2、 UIS4为
UIS2=US1-R1×I1-US2=1-1×(-3.89)-5=-0.11V
US1
代入数据得
Im1
4Im1+3Im2=10 5Im2+3Im1=13 支路电流 I1= Im1=1A,

Im1=1A
Im2=2A
I2= Im1 + Im2=3A,
R1 I3= Im2=2A
I3
Im2 R2 I2
US3 R3
网孔法例2
例2. 图示电路,US=27V, Is=2A,R1=1 ,R2=2 , R3=3, R4=4 ,R5=5 , R6=6, 求各支路电流。
R6
I6 Im1
R1
R3
I3 Im2 I1 Us
解:电路中最外围支路存在一个电流源, 该网孔电流已知。取另外两个网孔回路 如图,对网孔1和2列网孔电压方程
R2 I2 I4 R4 Im3
R5
IS
I5
( R2+R3+R6 )Im1-R3×Im2-R2×Im3=-Us
( R1+R3+R4 )Im2-R3×Im1-R4×Im3=Us
网孔回路3的回路电流可直接写出
Im3=Is =2 A
代入数据得
11Im1-3Im2-4=-27 8Im2-3Im1-8=27
解得
Im1=-1A, Im2=4A,
R6
R1
I6 Im1
R3
I3 Im2 I1 Us
R2 I2 I4 R4
Im3=2A 支路电流为
Im3 IS
R5
I5
I1= Im2= 4A, I2=Im3-Im1= 3A, I3=Im2-Im1= 3A
和网孔方程
I1+I2 - I3=0 I1×R1-I2×R2-US1=0 I2×R2+ U1 + I3×R3=0
②补充受控源控制变量关系式(控制变 量表示为支路电流)
U1=-R1×I1
代入数据 解得
I1 U1
R1
Us1 1
I1+I2 - I3=0 I1-2×I2-1=0 2×I2+3×U1 + 3×I3=0 U1=-I1
结点电流方程为 -I1-IS2+I3=0 IS2+I4+I5=0 -I3-I4+I6=0
R3 I3 U s3
U s1
R1
1
IS2 I4 R4
R6
3 R5
2
I5
I6
I1 由上面2个单连支回路电压方程和3个结点电流方程即可解出
5个支路电流变量。
支路电பைடு நூலகம்法例题3
例3. 图示电路,US1=1V, US2=5V,IS2=2A,IS4=4A, R1=1 ,R3=3 ,R4=4, R5=5 ,求各支路电流及电
I4注=I意m3:-Im2=-2A, I5=Im3= 2A,
I6=Im1=-1A
电路的最外围支路存在电流源时,仍旧可用网孔电流
法求解支路电流。
网孔法(例包3含受控源电路)
例3. 图示电路,US3=7V, R1=R2=1 ,R4=2, R5=4,
I1=1A,I2=0A,I3=1A
U1
R2 2 R3
I2
I3
网孔法例1
例1. 图示电路,US1=10V,US3=13V,R1=1 ,R2=3 ,R3=2,
试用网孔电流法求各支路电流。
解:取网孔回路及参考方向如图,列写回路电压方程
(R1+R2)Im1 + R2×Im2 = US1
I1
(R2+R3)Im2 + R2×Im1 =US3
I5
支路电流法例题4
(包含受控源支路分析)
例4. 图示电路,US1=1V,, R1=1 ,R2=2 ,R3=3, =3,求各支路电流。
解:电路中存在一个电压控制电压 源(VCVS),对于存在受控源电 路,用支路电流法解题时,
I1 U1 R1
Us1 1
U1
R2 2 R3
I2
I3
①受控源先当作独立电源,列结点
支路电流法例题1
例1. 图示电路,US1=10V, US3=13V,R1=1 ,R2=3 , R3=2,求各支路电流及电压 U s1
源的功率。
参考方向见图
R1
I1 ①
I3
2 1
R2
I2
U s3
R3
-I1+I2 + I3=0 I1 ×R1-US1+ I2 ×R2=0

- I2 ×R2 + I3×R3 + US3=0 代入数据得: - I1 + I2 + I3 =0
流源的功率。
Us1
① I3 R3 ②
R1
IS2
IS4
R5
I1 Us2
R4
I5
解:支路及结点见图,对结点1,2列电流方程
-I1-IS2+I3=0 -I3-IS4+I5=0
电路中存在两条电流源支路,选取支路1,3为 树支,则连支5的单连支回路电压方程为
I5×R5+I1×R1-US1+I3×R3=0
代入数据得:
UIS4=R5×I5+R4×IS4=5×2.11+4×4=26.55V
Us1
① I3 R3 ②
U Is2
R1
电流源IS2、 IS4的功率为
I1 Us2
PIS2= -UIS2×IS2=0.22W (吸收功率)
PIS4= -UIS4×IS4
=-106.2 W (发出功率)
IS2 U Is4
IS4
R5
R4
I1 -10+3× I2 =0
解得: I1 =1A, I2 =3A, I3 = - 2A
- 3×I2 + 2× I3 + 13=0
电压源US1的功率:PUS1 = - US1× I1 = - 10×1= - 10W (发出)
电压源US3的功率:PUS3 = US3× I3 = 13× (- 2)= - 26W (发出)
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