《仿真實(shí)驗(yàn)一節(jié)點(diǎn)電壓法分析直流穩(wěn)態(tài)電路上海電力學(xué)院》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《仿真實(shí)驗(yàn)一節(jié)點(diǎn)電壓法分析直流穩(wěn)態(tài)電路上海電力學(xué)院（4頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
實(shí)驗(yàn)一 節(jié)點(diǎn)電壓法分析電路
一、電路課程設(shè)計(jì)目的
（1）通過較簡(jiǎn)易的電路設(shè)計(jì)初步接觸熟悉Multisim11.0。
（2）學(xué)會(huì)用Multisim11.0獲取某電路元件的某個(gè)參數(shù)。
（3）通過仿真實(shí)驗(yàn)加深對(duì)節(jié)點(diǎn)分析法的理解及應(yīng)用。
二、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)例
節(jié)點(diǎn)分析法是在電路中任意選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)為非獨(dú)立節(jié)點(diǎn)，稱此節(jié)點(diǎn)為參考點(diǎn)。其它獨(dú)立節(jié)點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓，稱為該節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電壓。
節(jié)點(diǎn)分析法是以節(jié)點(diǎn)電壓為求解電路的未知量，利用基爾霍夫電流定律和歐姆定律導(dǎo)出（n – 1）個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電壓為未知量的方程，聯(lián)立求解，得出各節(jié)點(diǎn)電壓。然后進(jìn)一步求出各待求量。
下
2、圖所示是具有三個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路，下面以該圖為例說明用節(jié)點(diǎn)分析法進(jìn)行的電路分析方法和求解步驟，導(dǎo)出節(jié)點(diǎn)電壓方程式的一般形式。
圖1—1
首先選擇節(jié)點(diǎn)③為參考節(jié)點(diǎn)，則u3 = 0。設(shè)節(jié)點(diǎn)①的電壓為u1、節(jié)點(diǎn)②的電壓為u2，各支路電流及參考方向見圖中的標(biāo)示。應(yīng)用基爾霍夫電流定律，對(duì)節(jié)點(diǎn)①、節(jié)點(diǎn)②分別列出節(jié)點(diǎn)電流方程：
節(jié)點(diǎn)①
節(jié)點(diǎn)②
用節(jié)點(diǎn)電壓表示支路電流：
代入節(jié)點(diǎn)①、節(jié)點(diǎn)②電流方程，得到：
1 / 4
整理后可得：
分析上述節(jié)點(diǎn)方程，可知：
節(jié)點(diǎn)①方程中的（G1 + G2）是與節(jié)點(diǎn)①相連接的
3、各支路的電導(dǎo)之和，稱為節(jié)點(diǎn)①的自電導(dǎo)，用G11表示。
節(jié)點(diǎn)①方程中的-G2是連接節(jié)點(diǎn)①和節(jié)點(diǎn)②之間支路的電導(dǎo)之和，稱為節(jié)點(diǎn)①和節(jié)點(diǎn)②之間的互電導(dǎo)，用G12表示。G12 = - G2，故G12取負(fù)值。
節(jié)點(diǎn)②方程中的（G2 + G3）是與節(jié)點(diǎn)②相連接的各支路的電導(dǎo)之和，稱為節(jié)點(diǎn)②的自電導(dǎo)，用G22表示。
節(jié)點(diǎn)②方程中的-G2是連接節(jié)點(diǎn)②和節(jié)點(diǎn)①之間各支路的電導(dǎo)之和，稱為節(jié)點(diǎn)②和節(jié)點(diǎn)①之間的互電導(dǎo)，用G21表示。且G12 = G21 ，故G21取負(fù)值。
iS1 + iS2是流向節(jié)點(diǎn)①的理想電流源電流的代數(shù)和，用iS11表示。流入節(jié)點(diǎn)的電流取“+”； 流出節(jié)點(diǎn)的電流取“– ”。
4、
iS3 – iS2是流向節(jié)點(diǎn)②的理想電流源電流的代數(shù)和，用iS22表示。iS3、iS2前的符號(hào)取向同上，即流入節(jié)點(diǎn)的電流取“+”； 流出節(jié)點(diǎn)的電流取“– ”。
根據(jù)以上分析，節(jié)點(diǎn)電壓方程可寫成：
這是具有兩個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程的一般形式。
也可以將其推廣到具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)（獨(dú)立節(jié)點(diǎn)為n – 1 個(gè)）的電路 。
綜合以上分析，用節(jié)點(diǎn)分析法分析電路的一般步驟為：
（1）指定電路中某一節(jié)點(diǎn)為參考點(diǎn)，標(biāo)出各獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的電位符號(hào)。
（2）按照節(jié)點(diǎn)電壓方程的一般形式，根據(jù)實(shí)際電路直接列出各節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電壓方程。
注意：在節(jié)點(diǎn)方程中，自電導(dǎo)為該節(jié)點(diǎn)上連接的所有電導(dǎo)之和，自電導(dǎo)
5、總?cè)≌担换ル妼?dǎo)為連接相鄰兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的所有電導(dǎo)之和，并取負(fù)值；在線性電路中，G12=G21，G23=G32，G31=G13；在節(jié)點(diǎn)方程的右邊，流入節(jié)點(diǎn)的理想電流源的電流取“+”號(hào)，流出節(jié)點(diǎn)的則取“– ”號(hào)。。
例：用節(jié)點(diǎn)電壓法求如下電驢的節(jié)點(diǎn)電壓 ；
圖1—2
解：節(jié)點(diǎn)編號(hào)如圖1—2所示，一節(jié)點(diǎn)4為參考節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)2的節(jié)點(diǎn)電壓為已知量=10V，可以少列一個(gè)方程，節(jié)點(diǎn)1、3 的KCL方程為：
聯(lián)立求解上述方程組得： = V
三、仿真設(shè)計(jì)步驟：
1.根據(jù)題目要求設(shè)計(jì)電路；
2.對(duì)設(shè)計(jì)出來的電路原理圖進(jìn)行理論分析和運(yùn)算；
3.對(duì)設(shè)計(jì)的電路用軟件進(jìn)行仿真模擬；
4.觀察仿真結(jié)果，與理論值進(jìn)行比較；
5.對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，作出小結(jié)。
四、仿真實(shí)驗(yàn)電路及仿真結(jié)果
仿真電路圖如下所示：
圖1—3
約等于3.333，電壓值的仿真結(jié)果與理論值相等。
五、設(shè)計(jì)總結(jié)
1、熟練了仿真軟件的使用；
2、通過仿真實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)了對(duì)節(jié)點(diǎn)電壓法的理解和應(yīng)用；
3、仿真分析方法簡(jiǎn)單方便，并且直觀的測(cè)出所需數(shù)據(jù)；
4、通過這次簡(jiǎn)單的的仿真實(shí)驗(yàn)，鍛煉了動(dòng)手實(shí)踐和獨(dú)立思考的能力。
溫馨提示：最好仔細(xì)閱讀后才下載使用，萬分感謝！
仿真實(shí)驗(yàn)一節(jié)點(diǎn)電壓法分析直流穩(wěn)態(tài)電路上海電力學(xué)院
