直流电路分析方法总结

时间：2020-10-16 11:34:33 总结我要投稿

直流电路分析方法总结

　　直流电路是电路学中最基本的内容,学好直流电路这一章节对《电路基础》典型的电路分析方法进行总结和比较，为大家分享了直流电路分析方法，欢迎借鉴！

直流电路分析方法总结

　　解决复杂直流电路问题的基本依据是两类约束：第一约束是拓扑约束——基尔霍夫定律（节点电流定律——KCL与回路电压定律KVL），第二约束是元件约束——电阻元件、电源元件及受控元件的伏安关系（VCR）。

　　同一电路可用不同的分析方法，计算出同一结果。例如支路电流法——是以支路电流为变量，列写出电路的KCL与KVL方程组，最后求解联立方程得到电路的各支路电流及其电压。与此相应，还有支路电压法。这两种方法共同的不足之处是：当电路的支路数目较多时，列写方程和求解联立方程都比较繁琐，而且容易出错。采用节点分析法与网孔分析法，可减少分析、计算电路所需独立方程的数目，而且具有普遍的适用性；而使用叠加定理与戴维南定理，可简化电路的分析、计算。现谈谈运用“节点分析法、网孔分析法和叠加定理、戴维南定理”的方法：

　　1 节点电压分析法

　　第一，要掌握“节点电压分析法”，必须理清如下几个概念：“节点”、“节点电压”、“自电阻”与“互电阻”

　　第二，掌握“节点电压法”的解题步骤：

　　1）对于n个节点的电路，选定参考节点（并用接地符号标志），标出其余（n-1）个独立节点的符号；

　　2）对于（n-1）个独立节点，以节点电压为未知量，列出节点电压表示的每个节点电流方程；其中列写用节点电压表示的节点电流方程的规律可归纳如下：

　　本节点的节点电压×本节点所有自电导之和+相邻节点的节点电压×本节点与相邻节点间所有互电导之和=本节点所有有源支路的电流源的代数和。（其中：电流源IS流入为正，流出为负；而电压源uS必须转换为电流源IS）。

　　3）将所列的节点电流方程联立成方程组，求解得到（n-1）个节点电压；

　　4）用节点电压表示求出各支路电流（支路两端的节点电压之差除以该支路上的电阻）。

　　2 网孔电流分析法

　　第一，要掌握“网孔电流分析法”，必须理清如下几个概念：“网孔”、“独立回路”。

　　第二，掌握“网孔电流分析法”的解题步骤：

　　1）选定网孔，确定其绕行方向，并在电路图上标明网孔电流及其参考方向。网孔数l=b-（n-1），其中b为支路数，n为节点数。若全部网孔电流均选为顺时针（或反时针）方向，则网孔方程的全部互电阻项均取负号。其实，自阻为正时，互阻的正负取决于流过互阻的两个相关网孔电流方向是否一致，若一致为正，反之为负。

　　2）对于l个网孔，以网孔电流为未知量，列出网孔电流表示的各回路电压KVL方程；其中列写用网孔电流表示的各回路电压方程的规律可归纳如下：

　　本网孔的网孔电流×本网孔所有自电阻之和+相邻网孔的网孔电流×本网孔与相邻网孔间所有互电阻之和=本网孔所有电压源的电压代数和。（其中：电压源的电压US的方向与网孔电流一致时为正，相反为负）

　　3）将所列的回路电压方程联立成方程组，求解得到l个网孔电流；

　　4）用网孔电流表示求出各支路电流，VCR方程，求得各支路电压。

　　3 叠加定理

　　只要是一个线性电路，当它有多个电源共同作用时，多个电源在电路中产生的响应，均可看作是各个电源单独作用下在电路中产生的`响应的叠加。

　　第一，要掌握“叠加定理”，必须理清如下几个概念：“线性电路”、“线性元件”。

　　第二，掌握“叠加定理”的解题步骤：

　　1）分清该电路是否属于线性电路，并数清该电路的作用电源数及在图上标出各支路电流；

　　2）然后由各个电源单独作用时，求出各支路电流，并分别在图上标出；

　　3）各支路电流等于各个电源单独作用时各支路电流的代数和。

　　4 戴维南定理