对于含有受控源的电路,可以先把受控源看作独立电源列写方程,再补充控制量与网孔电流之间的关系方程。
1.将受控源看作独立电源列写方程
(1)将受控的电压源当作独立的电压源列写方程,即把受控电压源两端的电压直接列入网孔电流方程(KVL)。
(2)将受控的电流源当作独立的电流源列写方程。有两种情况:无伴受控电流源和受控电流源与电阻的并联。
①无伴受控电流源。当无伴受控电流源只属于一个网孔时,则该受控电流源电流就是该网孔电流,其余网孔正常列写网孔电流方程。当无伴受控电流源属于两个网孔时,先假设受控电流源两端电压,然后把受控电流源当作电压源来列写方程,即把受控电流源两端设的电压列入网孔电流方程(KVL),由于多了受控电流源电压这一未知数,需要增补方程,即受控电流源电流等于流过受控电流源的所有网孔电流的代数和。
②受控电流源与电阻的并联。通过电源等效变换等效为受控电压源与电阻串联,列写网孔电流方程。等效变换是对外电路进行等效,如果计算受控电流源与其并联电阻的参数,则不可以使用该方法。
2.列写增补方程
由于在列写方程时,除了未知量网孔电流外,多了受控源的控制量,因此需要补充方程,补充的原则是不增加未知量,不论是受控电流源还是受控电压源,都要补充控制量与网孔电流之间的关系方程。
【例2-11】 列写如图2-13 所示电路的网孔电流方程。
解:图2-13 电路中含有受控电压源,因此把受控电压源看作独立电压源列写网孔电流方程,补充控制量与网孔电流之间的关系方程。
图2-13 例2-11 电路
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由于多一个未知量(控制量)u,因此补充控制量u 与网孔电流之间的关系方程。电压u 为3 Ω 电阻两端的电压,3 Ω 电阻上通过的网孔电流为il1,且u的参考方向和il1的参考方向是关联参考方向,故增补方程为
【例2-12】 列写如图2-14(a)所示电路的网孔电流方程。
图2-14 例2-12 电路
解:图2-14(a)所示电路中共有两个网孔,网孔电流设为il1和il2,参考方向如图2-14(b)所示。
该电路中含有受控电流源,设受控电流源两端电压为u,参考方向如图2-14(b)所示。
对两个网孔列写网孔电流方程。
因为受控电流源设了其两端电压,多了未知量u,因此要补充受控电流源电流与网孔电流之间的关系方程,受控电流源电流应等于其上通过的所有网孔电流代数和。受控电流源上通过的网孔电流为il1和il2,il1流过受控电流源时参考方向与受控电流源电流的参考方向相反,il2流过受控电流源时参考方向与受控电流源电流的参考方向相同,故增补方程为
另外,由于受控电流源属于受控源,因此,需要补充控制量与网孔电流之间的关系方程。受控电流源的控制量为i,是3 Ω 所在支路电流,而3 Ω 所在支路只属于网孔Ⅰ,故增补方程为
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