電路分析基礎(chǔ)

　　導讀：看到一個電路圖，小伙伴們會不會頭大呢?本文就告訴你如何分析電路，電路分析基礎(chǔ)主要有三種方法：支路分析法、節(jié)點電壓法、網(wǎng)孔電流法，接下來就分別來瞧瞧吧～～

一、電路分析基礎(chǔ)- -支路分析法

　　支路分析法是以支路電流或電壓作為變量的電路方程法，在此以支路電流法為例來講解，支路電壓法與支路電流法類似，在此不再贅述。

　　支路電流法的一般步驟：

　　1)在電路圖上為每個支路設(shè)定電流/電壓參考方向;

　　2)用KCL對獨立節(jié)點建立節(jié)點方程[(n-1)個];

　　3)用KVL對獨立回路建立回路方程[b-(n-1)個];

　　4)用元件方程把回路方程中的變量u用變量i表示，得到以i為變量的回路方程[b-(n-1)個];

　　5)最終得到b個以支路電流i為變量的方程。

　　例：

　　1)為每個支路設(shè)定電流/電壓參考方向，如圖所示;

　　2)列寫獨立節(jié)點方程：節(jié)點a：ius-i1-i4=0;

　　節(jié)點b：i1-i2-i3=0;

　　節(jié)點c：i2+i5-ius=0;

　　3)獨立回路方程：回路abda：u1+u3-u4=0;

　　回路bcdb：u2-u5-u3=0;

　　回路adca：u4+u5-us=0;

　　(11個變量6個方程)

　　4)回路方程變量用i表示：回路abda：R1i1+R3i3-R4i4=0;

　　回路bcdb：R2i2-R5i5-R3i3=0;

　　回路adca：R4i4+R5i5-us=0;

　　(6個電流變量6個電流變量方程)。

二、電路分析基礎(chǔ)- -節(jié)點電壓法

　　節(jié)點電壓法的一般步驟：

　　1)選定參考節(jié)點，標定n-1個獨立節(jié)點;

　　2)對n-1個獨立節(jié)點，以節(jié)點電壓為未知量，列寫其KCL方程;

　　3)求解上述方程，得到n-1個節(jié)點電壓;

　　4)求各支路電流(用節(jié)點電壓表示);

　　5)其他分析。

　　例：

　　1)3個獨立節(jié)點如上圖所示;

　　列寫KCL方程：節(jié)點1：U1=Us;

　　節(jié)點2：-G1U1+(G1+G3+G4)U2-G3U3=0;

　　節(jié)點3：-G2U1-G3U2+(G2+G3+G5)U3=0;

　　3)已知G1、G2、G3、G4、G5、Us條件下可求得U1、U2、U3的具體數(shù)值，進而可求出各支路電流。

三、電路分析基礎(chǔ)- -網(wǎng)孔電流法

　　網(wǎng)孔電流法的一般步驟為：

　　1)選定m=b-(n-1)個網(wǎng)孔，確定其繞行方向;

　　2)對m個網(wǎng)孔，以網(wǎng)孔電流為變量，列寫其KVL方程;

　　3)求解上述方程，得到m個網(wǎng)孔電流;

　　4)求各支路電流(用網(wǎng)孔電流表示);

　　5)求解其他參數(shù)。

　　例：

　　1)網(wǎng)孔及其繞行方法如圖所示;

　　2)列寫KVL方程：網(wǎng)孔1：R1i1+R5i1+R5i2+R4i1-R4i3+us4-us1=0;

　　網(wǎng)孔2：R2i2+R5i2+R5i1+R6i2+R6i3-us2=0;

　　網(wǎng)孔3：R3i3+R4i3-R4i1+R6i3+R6i2-us4-us3

　　3)在各電阻及電壓源已知條件下，可求得3個網(wǎng)孔電流，進而可以求得各支路電流。

四、電路分析基礎(chǔ)- -比較

　　支路法、節(jié)點法和網(wǎng)孔法的比較：

　　1)方程數(shù)的比較：

　　支路法有n-1個KCL方程，b-(n-1)個KVL方程，共計有b個方程;

　　節(jié)點法有n-1個KCL方程，無KVL方程，共計n-1個方程;

　　網(wǎng)孔法無KCL方程，有b-(n-1)個KVL方程，共計b-(n-1)個方程;

　　2)可根據(jù)電路含有電壓源或電流源選擇分析方法;

　　3)網(wǎng)孔法節(jié)點法易于編程。目前用計算機分析網(wǎng)絡(luò)(電網(wǎng)，集成電路設(shè)計等)采用節(jié)點法較多。

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