1.证明"b1.4基尔霍夫电压定律(KVL)
1.基尔霍夫电压定律:
在集中参数电路中,任一时刻沿任一回路各支路电压的代数和等于零,即
(表示第k条支路电压)
通常规定上式中的参考方向与回路方向相同时,前面取“+”号;否则,取“-”号 。下面以图1.8电路为例,说明基尔霍夫电压定律方程的列写:
回路l1:
回路l2:
回路l3:
2.推广之:沿任一回路,各支路电压降的代数和等于电压升的代数和,即
即
注:集中参数电路中,任意两点之间的电压具有确定值,与计算路径无关 。
3.网孔方程独立性的说明
对电路中的每个网孔或回路均可列出KVL方程,但所有这些KVL方程并不都是独立的 。例如,对图1.8中的回路{①,②,⑥,⑦}列出的KVL方程为,此方程实际上就是回路l1与回路l2相加的结果 。此时称回路{①,②,⑥,⑦}相对回路l1和l2是非独立的 。可以验证:任一回路的KVL方程均是组成该回路的各个网孔上KVL方程的代数和 。但是每个网孔的KVL方程却不能表达成其余网孔KVL方程的代数和或其它线性组合 。由此可见,平面电路网孔上的KVL方程是一组独立方程 。设电路有b个支路n个节点,可以证明:平面电路的网孔数即独立KVL方程的个数等于b-(n-1) 。当然取网孔列方程只是获得独立KVL方程的充分条件,而不是必要条件 。例如式(1.10a)至(1.10c)是一组独立的KVL方程,其中包含了两个网孔和一个非网孔的回路 。但是无论如何选择回路,独立KVL方程的数目是一样的 。
2.怎么说明具有4个结点的电路只有3个独立的kcl方程不妨给各结点编号1、2、3、4,各支路根据连接结点依次编为12、23、……,对1、2、3结点列写KCL方程:(I12表示约定方向为1结点流向2结点)
1:I12+I13+I14=0
2:I21+I23+I24=0
3:I31+I32+I34=0
将以上各式相加(注意反向电流抵消),1、2、3之间的支路电流必然抵消,那么只剩下角标含有4的支路电流,也即剩下结点4的KCL方程:
I14+I24+I34=0
所以第4个结点的KCL方程可以通过前3个结点KCL方程计算得出,不是独立的KCL 。推广到N个结点的电路,就有N-1个独立KCL方程 。
3.电路分析里面不知道是不是KVL方程,还是节点定理,反正有一个定理支路电流-支路电压法(简称2b法)1.定义:设电路有n个节点b条支路.直接以b个支路电流和b个支路电压作为待求变量,依据kcl、kvl和支路的伏安关系,对电路列写出独立的kcl方程、kvl方程和支路伏安方程而进行求解的一种方法.2.电路独立方程的列写:由于电路有b个支路,需要求出b个支路电流和b个支路电压,因而就需要列出2b个独立方程.3.要点:每选取一个回路,至少包含有一条别的已选过的回路中所没有的支路,则此回路必是独立回路.即”没有用过的支路“,不是”没有支路“. 。
4.电路中什么叫独立回路,什么叫基本回路“独立回路”是列写回路电路方程时常用到的一个概念 。
每定义一个独立回路,之中必须、至少有一条未被使用过的支路,直到所有的支路都被用过为止,这样列写出的方程才能保证都是独立方程且联立求解时可求出未知量 。
例如一个“日”字形结构的电路,它有三个回路,但独立回路只有两个 。
【kvl方程独立方程怎么写】这两个独立回路可以是两个小“口”字形的回路,也可以是一个小“口”字形加最外围的闭合回路 。
“又是一组独立回路” 在一个电路中,可以理解为“又是一个独立回路” 。
基本回路是单连支回路,但独立回路并不一定是基本回路 。
基本回路一定是独立回路,但独立回路不一定是基本回路.
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