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节点电压方程和弥尔曼定理

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节点电压方程和弥尔曼定理

    

    节点电压方程推导过程如下(图2-3)。

    

图2-3 节点电压方程推导

    (1)选定C点为参考节点,其余各节点与参考点之间的电压就是待求的节点电压。

    (2)标出各支路电流的参考方向如图2-3所示,对A、B节点分别列写KCL方程式。

    I1=I2+I3

    I3=I4+I5

    (3)用KVL和欧姆定律,将节点电流用节点电压的关系式代替,写出节点电压方程式:

    

    将各支路电流代入A、B两节点电流方程,然后整理得

    

    根据以上分析可以总结节点电压法列方程的规律:

    ①方程左边:未知节点的电位乘上聚集在该节点上所有支路电导的总和(称自电导)减去相邻节点的电位乘以与未知节点共有支路上的电导(称互电导)。

    ②方程右边:与该节点相联系的各有源支路中的电动势与本支路电导乘积的代数和,当电动势方向朝向该节点时,符号为正,否则为负。

    对于含恒流源支路的电路,列节点电压方程时应按以下规则:

    ①方程左边:按原方法编写,但不考虑恒流源支路的电阻。

    ②方程右边:写上恒流源的电流,其符号为电流朝向未知节点时取正号,反之取负号;电压源支路的写法不变。

    对于只有两个节点、多条支路并联的电路,可以直接用公式求解节点电压:

    

    这一特殊情况下的节点法称为弥尔曼定理。

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