国家电网招聘考试QQ交流群:181095196 视频课程 书籍资料 考试题 割集与基本割集
1、割集 割集是支路的集合,它必须满足以下两个条件:
(1) 移去该集合中的所有支路,则图被分为两部分。
(2) 当少移去该集合中的任何一条支路,则图仍是连通的。
需要说明的是,在移去支路时,与其相连的结点并不移去。
图G是一个连通图,如图5(a)所示,支路集合{1,5,2}、{1,5,3,6}、{2,5,4,6}均为图G割集。将以上割集的支路用虚线表示,分别如图5(b)、(c)、(d)所示,不难看出,去掉虚线支路后,各图均被分成了两部分,但是只要少去掉其中的一条虚线支路,图仍然是连通的,故满足割集所要求的条件。
而支路集合{1,5,4,6}、{1,2,3,4,5}不是图G的割集。将集合中的支路用虚线表示后如图6(a)和(b)所示。对于图6(a)来说,移去支路1、5、4、6后,图虽说被分为两部分(结点①为其中的一部分),但如不移去支路5,图仍被分为两部分;而对于图6(b)来说,将支路1、2、3、4、5移去后,图则被分成了三部分,故以上两种支路集合不是割集。
2、作高斯面确定割集
在图G上作一个高斯面(闭合面),使其包围G的某些节点,而每条支路只能被闭合面切割一次,去掉与闭合面相切割的支路,图G将被分为两部分,那么这组支路集合即为图G的一个割集。在图G上画高斯面(闭合面)C1、C2、C3如图7所示,对应割集C1、C2、C3的支路集合为{1,5,2}、{1,5,3,6}、{2,5,4,6}。
3、基本割集
基本割集又称单树支割集,即割集中只含一条树支,其余均为连支。如选支路1、5、3为树支,如图8所示,则割集C1,C2,C3为基本割集,基本割集的方向与树支的参考方向一致。
当树选定后,对应的基本割集是唯一确定的。当然选的树不同,相应的基本割集也就不同。如选支路1、5、6为树支以及选支路1、5、2为树支的基本割集分别如图9 (a)和(b)所示。当图G有n个结点、b条支路时,基本割集的数目等于树支数,为(n-1)。
3-5 回路分析法
回路分析法实际是回路电流分析法,即以基本回路电流(即相应基本回路的连支电流)作为求解变量,沿基本回路建立KVL方程的一种分析方法。回路分析法不仅适用于平面电路,立体电路同样适用,因而其应用范围较网孔电流法广泛。
所谓基本回路电流是指沿基本回路流动的环流。由于基本回路中只有一条连支,所以基本回路电流也就是连支电流,基本回路电流的参考方向取与连支电流一致的参考方向。基本回路电流是一组独立的求解变量,它们自动满足基尔霍夫电流方程(KCL),故只能通过KVL建立电路的独立方程。
设网络的图有n个结点,b条支路,则回路分析法中基本回路电流的数目应与连支数相等,为b-(n-1)。由于回路分析法是建立在树的基础上的一种分析方法,而树的选取方法有很多种,但为了使解题方便、简单,应选择一棵“合适的树”,即树应尽可能这样选:
(1) 把电压源支路选为树支。
(2) 把受控源的电压控制量选为树支。
(3) 把电流源选取为连支。
(4) 把受控源的电流控制量选为连支。
下面通过例题对回路分析法加以介绍。
例3-13 用回路分析法求解图所示电路。
解:所示电路的拓扑图如图1(a)所示,选出的树如图1(a)粗线所示,回路电流i1、i2、i3如图。为方便方程的建立,将树以及回路电流标注在原电路上,如图1(b)所示。
沿基本回路建立KVL方程得
如按1(c)所示的方式选树,则所选的基本回路电流正好网孔电流,回路电流方程正好是网孔电流方程,所以网孔电流法可以说是回路分析法的一个特例。
例3-14 试用回路电流法求下图(a)所示电路的电压u。
解:图2(b)是图2(a)的拓扑图,图中粗线为树。回路电流有三个,分别为6A、10A和i。由于两个电流源电流被选作回路电流,故只需要列出i回路的KVL方程即可,为
2i+3(i+10)-12=0
解得 i=-3.6A
所以 u=2i =-7.2A
例3-15 电路如图所示。问控制系数gm取何值时,电流i=0?
解:采用回路分析法。选树如图中粗线所示。
回路电流分别为2A、gmu和i。前两个回路电流为电流源电流,可视为已知,故这两个回路电流的KVL方程可不建立。只需要列i回路的KVL方程,为
2+1i+1 (i+gmu +2)-2+1 (i+gmu)=0
即 3i+2gmu=-2
辅助方程 u =-1 (i+2+gmu)
因 i=0
联立求解得 gm=1S
由以上的电路分析可知,当一个电路的电流源较多时,在选择了一个合适的“树”的情况下,采用回路分析法求解电路,可以使求解变量大为减少。因此回路分析法最适合电流源多的电路分析。
3-6 割集分析法
割集分析法与回路分析法一样,是建立在“树”的基础上的一种分析方法。割集分析法是将树支电压作为一组独立的求解变量,根据基本割集建立KCL方程,因此割集分析法也可以称为割集电压分析法。割集分析法的选树原则与回路分析法相同,即尽可能将电压源及电压控制量选为树支,电流源及电流控制量选为连支。
设网络的图有n个结点,b条支路,则割集分析法中基本割集的数目与树支数相等,为(n-1)个,树支电压变量也为(n-1)个。因此当电路中电压源支路较多时,采用割集分析法最为有效。
下面通过例题说明割集分析法的求解过程。
例3-16 用割集分析法求图所示电路。
解:割集分析法的求解步骤如下:
(1) 画出电路的拓扑图,选一个“合适”的树,并给各支路定向。
本电路的拓扑图如图(b)所示。其中粗线为树,树支电压为u1、u2、u3,参考方向如箭头方向所示。
(2) 画出基本割集及其参考方向。
基本割集C1、C2、C3如图(b)所示,其参考方向与树支电压方向相同。
(3) 写基本割集的KCL方程。
为写方程方便起见,将基本割集C1、C2、C3画在原电路上,如图(c)所示。每一条支路的电流都可以用树支电压以及激励源表示。对应基本割集的KCL方程分别为
(4) 联立求解,得树支电压u1、u2、u3。
(5) 利用树支电压求得电路的其它物理量。
如所选树如图(d)所示,则所得基本割集方程正好是结点电压方程,所以结点电压法是割集分析法的特例。
例3-17 电路如图所示。求结点①与结点②之间的电压u12。
解:选树支电压如下图,分别为u1、u2和u3 。
u3等于22V,可以不建立关于u3的基本割集方程。另外两个基本割集的KCL方程分别为
例3-18 电路如下图所示。已知:G1=1S, G2=2S, G3=3S, G5=5S, us1=1V, us3=3V, us4=4V, us6=6V, is3=3A。试用割集分析法求电流i1以及电压源us1发出的功率p。
解:选树如图粗线所示,树支电压如图(b)所示,为u1、u4和u6。
因为u4= us4=4V,u6= us6=6V ,所以可以不建立关于u4和u6的基本割集方程,故只需要列关于u1的基本割集方程。基本割集C1如图(a)所画,其方程为
附 2020年国内国际时政资料供参考:
在因果关系的发展进程中,如果介入了第三者的行为、被害人的行为或行为人的其他行为,则应通过考察介入因素的异常性大小、行为人的行为导致结果发生的可能性大小,介入因素对结果发生的作用大小、介入因素是否属于行为人管辖的范围等,判断结果是否能够归属于行为。
例如:甲夜间驾车撞倒李某后逃逸,李某被随后驶过的多辆汽车碾轧,但不能查明是哪辆车造成李某死亡。本案中,没有甲驾车撞倒李某的行为,就不会发生李某被随后驶过的汽车碾压而死,故甲的行为与李某的死亡存在“没有前者就没有后者”的条件关系。甲在夜间将李某撞倒,制造了李某可能被随后驾驶的车辆碾压死亡的紧迫、现实危险,而李某被随后驶过的汽车碾压死亡,这属于甲制造的危险的现实化,应将其归属于甲的行为,即甲的行为与李某的死亡具有因果关系。至于能否证明李某是被哪辆车碾压而死,不影响甲的行为与李某死亡之间因果关系的判断。
2020年
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