2.7 支路电流法（课件）-高一《电工基础》同步精品课堂（高教版·第2版）

支路电流法 （1课时） 高等教育出版社 第二章直流电路 使用教材 电工基础（第2版） 主编 刘志平 苏永昌 一 教学目标 1 2 掌握支路电流法的计算步骤。 3 能够用支路电流法解析简单的电路问题。 理解支路电流法的基本原理和使用方法。 二 教学重点、难点 会用支路电流法分析与计算复杂直流电路的电流和电压。 应用支路电流法分析与计算复杂直流电路的电流和电压。 重点 难点 库仑扭称 三 课程导入 【观察与思考】 基尔霍夫电流定律与基尔霍夫电压定律内容？它们所反映的实质是什么？ 【观察与思考】 四 新知学习 一、支路电流法 ∙ 支路电流法： 以各支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律列出节点电流方程和回路电压方程，解出各支路电流，从而可确定各支路(或各元件)的电压及功率，这种解决电路问题的方法叫做支路电流法。 ∙ 支路电流法解题步骤： 1.在电路中假设出各支路（b条）电流的变量，且选定其参考方向； 选定网孔回路的绕行方向。 二、支路电流法解题步骤 对于一个具有 n 个节点，b条支路的电路，利用支路电流法分析计算电路的一般步骤如下： 3.根据基尔霍夫电压定律列出独立的回路电压方程。 可以列写出 b-（n-1）个回路电压方程。为了保证方程的独立，一 般选择网孔来列方程。 4.联立求解上述所列的b个方程，从而求解出各支路电流 。 2.根据基尔霍夫电流定律列出独立的节点电流方程。 电路有n个节点，那么只有（n-1）个独立的节点电流方程。 【例题分析】 如图所示电路，已知：E1 = 42 V，E2 = 21 V，R1 = 12 ， R2 = 3 ，R3 = 6 ，试求：各支路电流I1、I2、I3 。 五 课堂练习 【解析】 　　该电路支路数 b = 3、节点数 n = 2，所以应列出 1 个节点 电流方程和 2 个回路电压方程。 　　(1) I1 = I2 + I3　　( 任一节点 )　 　　 (2) R1I1 + R2I2 = E1 + E2　　( 网孔 1 ) 　　 (3) R3I3 R2I2 = E2　　　( 网孔 2 ) 代入已知数据，解得： I1 = 4 A I2 = 5 A I3 = 1 A。 　　 电流 I1 与 I2 均为正数，表明它们的实际方向与图中所标定的 参考方向相同； I3 为负数，表明它们的实际方向与图中所标定的参考方向相反。 例题点拨： 对于一个具有n个节点，b条支路的电路，利用支路电流法分析求解电路时可以列出b个独立方程。 b个独立方程包括（n-1）个独立节点电流方程， 回路电流方程。 1 2 课堂点击 如图所示电路中，两节点间的电压UAB=5V，则各支路电流I1= A， I2= A , I3= A， I1+I2+I3= A。 利用基尔霍夫第一定律（节点电流定律）和基尔霍夫第二定律（回路电压定律）来列方程求解。 注 意： 5 -4 -1 0 C D B A 当堂提升 E1 E2 R3=24Ω R1=1Ω R2=0.6Ω I1 I3 I2 请你求出 I1、I2、I3的大小 130V 117V 解析: (1) 选定的各支路电流参考方向及回路绕行方向如图所示。 (2) 电路中只有两个节点A和B,只能列一个独立的节点电流 方程,对于节点A可列出节点电流方程为 I1+I2+I3=0 (3) 根据基尔霍夫第二定律,列出两个网孔的回路电压方程。 ABDA 回路的电压方程为 R1I1-R2I2-E1+E2=0 ACBA 回路的电压方程为 R2I2+R3I3-E2=0 (4) 代入已知数解联立方程组 I1+I2-I3=0 I1-0.6I2-130+117=0 0.6I2+24I3-117=0 解得： I1=10A I2=-5A I3=5A I1、I3为正值，电流实际方向与标明的参考方向相同； I2为负值，电流的实际方向与标明的参考方向相反。 学习提醒 支路电流法列写的是基尔霍夫电流方程和基尔霍夫电压方程，所以方程列写方便、直观，但方程数较多，计算时要求计算技巧。 1 2 支路电流法作为电路分析中的重要方法之一，通过建立支路电流方程和联立方程组，可以简化复杂电路的分析过程。 对于支路电流法： 六 课堂小结 ★我们收获了多少？ ★你还有疑问吗？ ∙ 支路电流法: 以各支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律列出节点电流 方程和回路电压方程，解出各支路电流，从而可确定各支 路(或各元件)的电压及功率，这种解决电路问题的方法 叫做支路电流法。 支路电流法 支路电流法解题步骤 ★我们收获了多少？ ★你还有疑问吗？ 对于一个具有 n 个节点，b条支路的电路，利用支路电流法分析计算电路的一般步骤如下： 1.在电路中假设出各支路（b条）电流的变量，且选定其参考方向； 选定网孔回路的绕行方向。 ★我们收获了多少？ ★你还有疑问吗？ 2.根据基尔霍夫电流定律列出独立的节点电流方程。 电路有n个节点，那么只有（n-1）个独立的节点电流方程。 3.根据基尔霍夫电压定律列出独立的回路电压方程。 可以列写出 b-（n-1）个回路电压方程。为了保证方程的独立，一 般选择网孔来列方程。 4.联立求解上述所列的b个方程，从而求解出各支路电流 。 七 作业布置 完成同步练习中的相关习题。 掌握支路电流法的解题步骤。 能用支路电流法解析简单的电路问题。 1 2 3 感谢观看 $$