![电路分析基础(第4版)](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/500/32164500/b_32164500.jpg)
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新
1.5 单回路及单节偶电路
本节分析的电路是只需列一个KVL或KCL方程就可以求解的简单电路。单回路电路是只有一个回路的电路,依据一个KVL方程及元件VCR关系即可以求解;单节偶电路是只包含一对节点的电路,依据一个KCL方程及元件VCR关系即可以求解。下面通过具体例子来说明这类简单电路。
【例1-8】 图1-31所示直流电路是单回路电路,电路中各元件参数均已给定,试求流经各元件的电流及电源的功率。
![0](https://epubservercos.yuewen.com/A176BC/17404909705873906/epubprivate/OEBPS/Images/38285-00-030-1.png?sign=1739590908-4DyFl874vxOLGA7VNACM15bsg6zst20N-0-5cac5c8ca82819b32b9e15238ba565df)
图1-31 例1-8图
解 (1)由KCL可知,单回路电路的电流是同一个电流,设定图1-31中I为电流的参考方向。
(2)为方便计,各电阻电压与电流采用关联参考方向。
(3)对回路列写KVL方程,得
(4)把各元件的VCR代入上式,得IR1+US2+IR2+IR3-US1=0,
解得
![0](https://epubservercos.yuewen.com/A176BC/17404909705873906/epubprivate/OEBPS/Images/38285-00-030-3.png?sign=1739590908-OBZbsexAbQULfknLHHoMh9hrkZ0qVb1p-0-eccf3ecefdb34bd310549908c8fae0b5)
(5)计算电源功率。
对于US1,其电压、电流为非关联参考方向,电源功率为
![0](https://epubservercos.yuewen.com/A176BC/17404909705873906/epubprivate/OEBPS/Images/38285-00-030-4.png?sign=1739590908-x8SmUk9931gpPeW2fWELHJXKHKom4U1F-0-0eafc806fcdac7a1b7b06d27401e827d)
对于US2,其电压、电流为非关联参考方向,电源功率为
![0](https://epubservercos.yuewen.com/A176BC/17404909705873906/epubprivate/OEBPS/Images/38285-00-030-5.png?sign=1739590908-hiLW8TCu5dOJacjZiv1lVD73yOVLU0mC-0-08a0aa16c5fa049262c859986356b0ac)
进一步计算各电阻的吸收功率,得
![0](https://epubservercos.yuewen.com/A176BC/17404909705873906/epubprivate/OEBPS/Images/38285-00-030-6.png?sign=1739590908-ptzU2SzZQqZgmGLM4dC1kxseEug9ZlK1-0-03941ea3c2213b8ae74d26676ab57590)
可以发现,电路中元件吸收的总功率等于元件供出的总功率,即
![0](https://epubservercos.yuewen.com/A176BC/17404909705873906/epubprivate/OEBPS/Images/38285-00-030-7.png?sign=1739590908-z3oZu3fraXXGAEicVdwC5YFWHNwB2N01-0-9934584c52039406d65e7a70f89294c5)
它是能量守恒定律在电路中的必然反映。式(1-32)称为电路的功率平衡方程,也可表示为
![0](https://epubservercos.yuewen.com/A176BC/17404909705873906/epubprivate/OEBPS/Images/38285-00-031-1.png?sign=1739590908-WGsKCyuSoTZsIxUBe9CrxaUaY0qC6Dqk-0-f833bdf6cae5bb64192127ae3a9b9475)
若电流、电压是随时间变化的变量,则电路功率平衡方程可表示为
![0](https://epubservercos.yuewen.com/A176BC/17404909705873906/epubprivate/OEBPS/Images/38285-00-031-2.png?sign=1739590908-EP2Q53S6kcn1QVS0D9GcufpyVNvN56NW-0-ed664b722bd986b66b746b81e8b6635a)
在电路分析中常用功率平衡来校验答案。
【例1-9】 图1-32所示为单节偶电路。电流源某瞬时电流iS1=6A,iS2=3A,电路中电阻参数已给定。试求该瞬时各元件的电压和电流值。
![0](https://epubservercos.yuewen.com/A176BC/17404909705873906/epubprivate/OEBPS/Images/38285-00-031-3.png?sign=1739590908-9OcG99pdI8yDfbtB7CLV4MQI6iiT74ql-0-ef2f9fc65b9a752811206d77cbe31c97)
图1-32 例1-9图
解 (1)由KVL可知,单节偶电路各元件的端电压是相同的。设定图1-32中u为电压的参考方向。
(2)为方便计,各电阻电流与电压采用关联参考方向。
(3)对电路任一节点列写KCL方程,得
![0](https://epubservercos.yuewen.com/A176BC/17404909705873906/epubprivate/OEBPS/Images/38285-00-031-4.png?sign=1739590908-Tew6BKkRILmvKC7F3Q5W6X3hOTIuhwff-0-2ceacee9e88a3f3c0c1729e7697ad8e0)
(4)把各元件的VCR代入上式,得
![0](https://epubservercos.yuewen.com/A176BC/17404909705873906/epubprivate/OEBPS/Images/38285-00-031-5.png?sign=1739590908-O2hTDhJncvgqKlaM9ptVft0gRgiq0hBd-0-1a05cdeba4b6d5230e950f984773b445)
解得
![0](https://epubservercos.yuewen.com/A176BC/17404909705873906/epubprivate/OEBPS/Images/38285-00-031-6.png?sign=1739590908-Ix8oipQ5H3ztEWdmZ3nwwqq75N8JLNto-0-a8116b14b725c95cfa398ce179485340)