電路分析基礎
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- -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- -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- -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- -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(電網(wǎng)，集成電路設計等)采用節(jié)點法較多。
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