![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=1738888015-vMvaRyQ6QygIHmb159LeHOeYwiVWgcV2-0-0a3861794478d2453d3b6669a391ee79)
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=1738888015-azwhswbIxlA2jVga4542eMV7nIV2maFy-0-b1bb706ffb42ac0aff95e9b02bc4057a)
(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=1738888015-MkDuFVNOMJXGK8fmNZQWxIkzWZhlloIE-0-595ff6022fb6af88ef84b8289aa517e7)
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=1738888015-SgaE3JTY73sUyOzVKbC7sfWN14YSGGtU-0-7ae44fde4eb148a11b8f540d529c26ca)
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=1738888015-2tdgWaxLTLSR8ITVEbtrB2ApzqMwZgQ7-0-544993ba733c6112b1df0cf55fb50a92)
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=1738888015-Kbix8DxHIPHwlpw6H2hSI0wt52f1cTCE-0-77d487d769f7ee0093e3c014ac6cdaae)
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=1738888015-UZn2ryqxzaOBOwKBAHGGNSsNuUDHKsYt-0-ed92e3d236050c5a9914353fc58906db)
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=1738888015-liT8J2szyN1IhVwXlOcjqc8K37LuSJ6i-0-74d90fdd0acaa5f717b178970b4b57df)
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=1738888015-3N0wu0n8NMWceYW3Ed5Nud8vr9aqijnF-0-aaa72e9a61f31718e558a77eab804ed4)
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=1738888015-ds8LKTEhXpTa8htiOpi4zttp3Upaa9Eo-0-d5926ba2f3604cd0c00e4b3a24468927)
(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=1738888015-kCQUzkWbT7TKB0U5UBLvho9554R38E2H-0-6a32b67dae70319021b283cc4ba364c2)
解得
![0](https://epubservercos.yuewen.com/A176BC/17404909705873906/epubprivate/OEBPS/Images/38285-00-031-6.png?sign=1738888015-VyxXiRGAIqjJfP1wOjjUcD3ri7CiOcNB-0-2d34dc69bca3cfaf356cc83709c4f873)