直流電路分析方法總結

時間：2024-06-26 08:39:29 總結

直流電路分析方法總結

　　直流電路是電路學中最基本的內容,學好直流電路這一章節對《電路基礎》典型的電路分析方法進行總結和比較，為大家分享了直流電路分析方法，歡迎借鑒！

直流電路分析方法總結

　　解決復雜直流電路問題的基本依據是兩類約束：第一約束是拓撲約束——基爾霍夫定律（節點電流定律——KCL與回路電壓定律KVL），第二約束是元件約束——電阻元件、電源元件及受控元件的伏安關系（VCR）。

　　同一電路可用不同的分析方法，計算出同一結果。例如支路電流法——是以支路電流為變量，列寫出電路的KCL與KVL方程組，最后求解聯立方程得到電路的各支路電流及其電壓。與此相應，還有支路電壓法。這兩種方法共同的不足之處是：當電路的支路數目較多時，列寫方程和求解聯立方程都比較繁瑣，而且容易出錯。采用節點分析法與網孔分析法，可減少分析、計算電路所需獨立方程的數目，而且具有普遍的適用性；而使用疊加定理與戴維南定理，可簡化電路的分析、計算。現談談運用“節點分析法、網孔分析法和疊加定理、戴維南定理”的方法：

　　1 節點電壓分析法

　　第一，要掌握“節點電壓分析法”，必須理清如下幾個概念：“節點”、“節點電壓”、“自電阻”與“互電阻”

　　第二，掌握“節點電壓法”的解題步驟：

　　1）對于n個節點的電路，選定參考節點（并用接地符號標志），標出其余（n-1）個獨立節點的符號；

　　2）對于（n-1）個獨立節點，以節點電壓為未知量，列出節點電壓表示的每個節點電流方程；其中列寫用節點電壓表示的節點電流方程的規律可歸納如下：

　　本節點的節點電壓×本節點所有自電導之和+相鄰節點的節點電壓×本節點與相鄰節點間所有互電導之和=本節點所有有源支路的電流源的代數和。（其中：電流源IS流入為正，流出為負；而電壓源uS必須轉換為電流源IS）。

　　3）將所列的節點電流方程聯立成方程組，求解得到（n-1）個節點電壓；

　　4）用節點電壓表示求出各支路電流（支路兩端的節點電壓之差除以該支路上的電阻）。

　　2 網孔電流分析法

　　第一，要掌握“網孔電流分析法”，必須理清如下幾個概念：“網孔”、“獨立回路”。

　　第二，掌握“網孔電流分析法”的解題步驟：

　　1）選定網孔，確定其繞行方向，并在電路圖上標明網孔電流及其參考方向。網孔數l=b-（n-1），其中b為支路數，n為節點數。若全部網孔電流均選為順時針（或反時針）方向，則網孔方程的全部互電阻項均取負號。其實，自阻為正時，互阻的正負取決于流過互阻的兩個相關網孔電流方向是否一致，若一致為正，反之為負。

　　2）對于l個網孔，以網孔電流為未知量，列出網孔電流表示的各回路電壓KVL方程；其中列寫用網孔電流表示的各回路電壓方程的規律可歸納如下：

　　本網孔的網孔電流×本網孔所有自電阻之和+相鄰網孔的網孔電流×本網孔與相鄰網孔間所有互電阻之和=本網孔所有電壓源的電壓代數和。（其中：電壓源的電壓US的方向與網孔電流一致時為正，相反為負）

　　3）將所列的回路電壓方程聯立成方程組，求解得到l個網孔電流；

　　4）用網孔電流表示求出各支路電流，VCR方程，求得各支路電壓。

　　3 疊加定理

　　只要是一個線性電路，當它有多個電源共同作用時，多個電源在電路中產生的響應，均可看作是各個電源單獨作用下在電路中產生的響應的疊加。

　　第一，要掌握“疊加定理”，必須理清如下幾個概念：“線性電路”、“線性元件”。

　　第二，掌握“疊加定理”的解題步驟：

　　1）分清該電路是否屬于線性電路，并數清該電路的作用電源數及在圖上標出各支路電流；

　　2）然后由各個電源單獨作用時，求出各支路電流，并分別在圖上標出；

　　3）各支路電流等于各個電源單獨作用時各支路電流的代數和。

　　4 戴維南定理