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高中物理常见的电路分析方法

网友发布 2023-05-17 21:41 · 头闻号仪器机械

分析电路的方法

用节点电压法事有无伴电流源,回路电流法时有无伴电压源,应该怎样处理

这不是特殊情况!按正常步骤列方程就可以了!

用节点电压法事有无伴电压源,回路电流法时有无伴电流源,才是特殊情况:

处理方法:

用节点电压法事有无伴电压源时,应选择无伴电压源负极作为参考结点,这样必有一结点的结点电压已知,该结点的结点电压方程不需列写!

回路电流法时有无伴电流源时,应使得该电流源仅属某个回路!这样该回路的回路电流已知,就不需列写该回路的回路电流方程。

电路分析怎么做?

支路电流法:

支路电流法是以支路电流为待求量,利用基尔霍夫两定律列出电路的方程式,从而解出支路电流的一种方法。

一支路电流分析步骤

1) 假定各支路电流的参考方向,对选定的回路标出回路绕行方向。若有n个节点,根据基尔霍夫电流定律列(n一1)个独立的节点电流方程。

2) 若有m条支路,根据基尔霍夫电压定律列(m-n+1)个的独立回路电压方程。为了计算方便,通常选网孔作为回路(网孔就是平面电路内不再存在其他支路的回路)。对于平面电路,独立的基尔霍夫电压方程数等于网孔数。

3) 解方程组,求出支路电流。

例如上图所示电路是汽车上的发电机(US1)、蓄电池(US2)和负载(R3)并联的原理图。已知US1=12V,US2=6V,R1=R2=1Ω,R3=5Ω,求各支路电流。

分析:支路数m=3;节点数n=2;网孔数=2。各支路电流的参考方向如图,回路绕行方向顺时针。电路三条支路,需要求解三个电流未知数,因此需要三个方程式。

解:根据KCL,列节点电流方程(列(n-1)个独立方程):

a节点:I1+I2=I3

根据KVL,列回路电压方程:

网孔1:I1R1-I2R2=Us1- Us2

网孔2:I2R2+I3R3=Us2

解得:I1=38A I2=-22A I3=16A

解:似乎电路图和原题目没有任何关系。

(1)接于直流电源上,电路中只有电阻起作用,因此电感线圈的电阻为:R=Ur/Ir=6/02=30(Ω)。

交流电源电压:U(相量)=25∠0°(V),ω=314(rad/s)。

电流有效值为I=05A,设其相量的相位角为φ,则其相量为:I(相量)=05∠φ A。

所以电路阻抗为:Z=R+jXL=30+jXL。

同时:Z=U(相量)/I(相量)=25∠0°/05∠φ=50∠φ=50cosφ+j50sinφ。

所以:50cosφ=30,cosφ=06,sinφ=√(1-cos²φ)=08。

所以:XL=50×08=40(Ω)。

L=XL/ω=40/314=01274(H)。

(2)交流电路中电流有效值为I=05A,因此有功功率为:P=I²R=05²×30=75(W)。

视在功率为:S=P/cosφ=75/06=125(VA)。

无功功率为:Q=S×sinφ=125×08=10(var)。

线圈功率因数为:cosφ=06。

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