第 7 讲:16 V 源、R1=4Ω、共用 R2=2Ω、R3=3Ω、1 V 源。两个源都按课上的方向,+ 端在上。
第 1 行:顺时针走网孔 1(从左下角出发)
| 走到 | 判断 | 贡献 |
| 左边往上过 16 V | 从 − 端进、+ 端出:升 | v_s,1 += 16 |
| 上边往右过 R₁ = 4 Ω | 只属于网孔 1 | Z11 += 4 |
| 右边往下过 R₂ = 2 Ω | 和网孔 2 共用 | Z11 += 2, Z12 += −2 |
| 下边往左 | 导线 | — |
第 1 行:6i1−2i2=16。
第 2 行:顺时针走网孔 2
| 走到 | 判断 | 贡献 |
| 左边往上过 R₂ = 2 Ω | 和网孔 1 共用 | Z22 += 2, Z21 += −2 |
| 上边往右过 R₃ = 3 Ω | 只属于网孔 2 | Z22 += 3 |
| 右边往下过 1 V | 从 + 端进、− 端出:降 | v_s,2 += −1 |
第 2 行:−2i1+5i2=−1。
[R1+R2−R2−R2R2+R3][i1i2]=[V1−V2]⇒[6−2−25][i1i2]=[16−1]
和老老实实写 KVL 对比
课上写的是(左边全移到一侧 = 0):
−V1+R1i1+R2(i1−i2)=0,V2+R2(i2−i1)+R3i2=0
展开、把电源移到右边,得到的就是上面的矩阵。观察法只是跳过了这一步。
求解与检查
det=6⋅5−(−2)(−2)=26。用 2×2 逆矩阵公式(课上第 4 讲):
i1=2616⋅5−(−2)(−1)=2678=3 A,i2=266⋅(−1)−(−2)(16)=2626=1 A
- 支路电流:4 Ω 上往右 3 A;3 Ω 上往右 1 A;2 Ω 上往下 i1−i2=2 A。
- 用外圈检查(最外面一大圈不是网孔,正好拿来验算):升 16 V;降 4⋅3+3⋅1+1=16 V。相等。
- 外圈的 KVL 就是第 1 行加第 2 行,不提供新信息。所以只写网孔,不写外圈。
课上把数值求解留作练习,上面是我们补算的结果(课程笔记同样给出 i1=3、i2=1)。