直流電路分析方法總結(jié)

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

　　解決復雜直流電路問題的基本依據(jù)是兩類約束：第一約束是拓撲約束——基爾霍夫定律（節(jié)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(guān)系（VCR）。

　　同一電路可用不同的分析方法，計算出同一結(jié)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(lián)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(shù)目較多時，列寫方程和求解聯(lián)立方程都比較繁瑣，而且容易出錯。采用節(jié)點分析法與網(wǎng)孔分析法，可減少分析、計算電路所需獨立方程的數(shù)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�，F(xiàn)談談運用“節(jié)點分析法、網(wǎng)孔分析法和疊加定理、戴維南定理”的方法：

　　1 節(jié)點電壓分析法

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

　　第二，掌握“節(jié)點電壓法”的解題步驟：

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

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

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

　　3）將所列的節(jié)點電流方程聯(lián)立成方程組，求解得到（n-1）個節(jié)點電壓；

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

　　2 網(wǎng)孔電流分析法

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

　　第二，掌握“網(wǎng)孔電流分析法”的解題步驟：

　　1）選定網(wǎng)孔，確定其繞行方向，并在電路圖上標明網(wǎng)孔電流及其參考方向。網(wǎng)孔數(shù)l=b-（n-1），其中b為支路數(shù)，n為節(jié)點數(shù)。若全部網(wǎng)孔電流均選為順時針（或反時針）方向，則網(wǎng)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(guān)網(wǎng)孔電流方向是否一致，若一致為正，反之為負。

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

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

　　3）將所列的回路電壓方程聯(lián)立成方程組，求解得到l個網(wǎng)孔電流；

　　4）用網(wǎng)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(chǎn)生的響應，均可看作是各個電源單獨作用下在電路中產(chǎn)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(shù)清該電路的作用電源數(shù)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(shù)和。

　　4 戴維南定理

　　第一，要掌握“戴維南定理”，必須理清如下幾個概念：“單口網(wǎng)絡(luò)”、“二端網(wǎng)絡(luò)”、“有源二端網(wǎng)絡(luò)”、“無源二端網(wǎng)絡(luò)”。

　　第二，掌握“戴維南定理”的解題步驟：

　　1）將電路分為一個有源二端網(wǎng)絡(luò)與待求支路兩部分，并將待求支路斷開，求有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uab；

　　2）將有源二端網(wǎng)絡(luò)的所有電源置零處理（理想電壓源US短路處理，理想電流源Is開路處理），使有源二端網(wǎng)絡(luò)端成為一個無源二端網(wǎng)絡(luò)，然后應用電阻的串、并聯(lián)公式或Y、Δ變換求出無源二端網(wǎng)絡(luò)的入端電阻R入，等效為開路電阻Rab；

　　3）將有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uab作為等效電源的電壓US，開路電阻Rab作為等效電壓源的內(nèi)阻RS，用US和RS相串聯(lián)組成戴維南等效電路，代替原來有源二端網(wǎng)絡(luò)，然后接上待求支路，利用歐姆定律可求出待求支路上的電流及其電壓。

　　總之，對于同一電路，可用不同的分析方法，得出相同的結(jié)果。掌握好分析電路的方法和基本定理，可讓我們更熟練應用于各種電路的分析、列寫電流與電壓方程、計算出電路各支路的電壓與電流，達到學習電路分析的目的。

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