大一电路题:求电流,用支路电流法和叠加定理,详细步骤
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2015-09-14 · 知道合伙人教育行家
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一、支路电流法:设上面5Ω电阻电流为I1,方向向右;10Ω电阻电流为I2,方向向右。
则根据KCL:I1=I+I2。
根据KVL:5I1+5I=10,10I2=20+5I。
解方程组,得到:I1=2,I2=2,I=0。
即I=0A。
二、叠加定理:
1、10V电压源单独作用时,20V电压源短路。
此时垂直的5Ω电阻与10Ω电阻并联,电阻为R1=5∥10=10/3(Ω),外电路电阻为:R=5+R1=5+10/3=25/3(Ω)。
10V电压源输出电流为:I1=10/(25/3)=6/5(A),并联支路电压:U=I1×R1=(6/5)×(10/3)=4(V)。
所以,5Ω电阻的电流为:I'=U/5=4/5=0.8(A),方向向下。
2、20V电压源单独作用时,10V电压源短路。
此时2个5Ω电阻并联,电阻值为:R2=5∥5=2.5(Ω)。外电路电阻为:R=10=2.5=12.5(Ω)。
电路电流为:I2=20/R=20/12.5=1.6(A),对于10Ω电阻方向为向右。
并联支路电压为:U=I2×R2=1.6×2.5=4(V),方向为下正上负。
因此5Ω电阻的电流为:I"=-U/5=-4/5=-0.8(A)。
3、根据叠加定理:I=I'+I"=0.8-0.8=0(A)。
则根据KCL:I1=I+I2。
根据KVL:5I1+5I=10,10I2=20+5I。
解方程组,得到:I1=2,I2=2,I=0。
即I=0A。
二、叠加定理:
1、10V电压源单独作用时,20V电压源短路。
此时垂直的5Ω电阻与10Ω电阻并联,电阻为R1=5∥10=10/3(Ω),外电路电阻为:R=5+R1=5+10/3=25/3(Ω)。
10V电压源输出电流为:I1=10/(25/3)=6/5(A),并联支路电压:U=I1×R1=(6/5)×(10/3)=4(V)。
所以,5Ω电阻的电流为:I'=U/5=4/5=0.8(A),方向向下。
2、20V电压源单独作用时,10V电压源短路。
此时2个5Ω电阻并联,电阻值为:R2=5∥5=2.5(Ω)。外电路电阻为:R=10=2.5=12.5(Ω)。
电路电流为:I2=20/R=20/12.5=1.6(A),对于10Ω电阻方向为向右。
并联支路电压为:U=I2×R2=1.6×2.5=4(V),方向为下正上负。
因此5Ω电阻的电流为:I"=-U/5=-4/5=-0.8(A)。
3、根据叠加定理:I=I'+I"=0.8-0.8=0(A)。
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追问
列KVL时,不考虑回路绕行方向吗
追答
因为使用的是支路电流法,不用考虑绕行方向。如果使用回路电流法,就需要考虑绕行方向了。
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