电路分析基础

导读：看到一个电路图，小伙伴们会不会头大呢?本文就告诉你如何分析电路，电路分析基础主要有三种方法：支路分析法、节点电压法、网孔电流法，接下来就分别来瞧瞧吧～～

一、电路分析基础- -支路分析法

支路分析法是以支路电流或电压作为变量的电路方程法，在此以支路电流法为例来讲解，支路电压法与支路电流法类似，在此不再赘述。

支路电流法的一般步骤：

1)在电路图上为每个支路设定电流/电压参考方向;

2)用KCL对独立节点建立节点方程[(n-1)个];

3)用KVL对独立回路建立回路方程[b-(n-1)个];

4)用元件方程把回路方程中的变量u用变量i表示，得到以i为变量的回路方程[b-(n-1)个];

5)最终得到b个以支路电流i为变量的方程。

例：

1)为每个支路设定电流/电压参考方向，如图所示;

2)列写独立节点方程：节点a：ius-i1-i4=0;

节点b：i1-i2-i3=0;

节点c：i2+i5-ius=0;

3)独立回路方程：回路abda：u1+u3-u4=0;

回路bcdb：u2-u5-u3=0;

回路adca：u4+u5-us=0;

(11个变量6个方程)

4)回路方程变量用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个电流变量6个电流变量方程)。

二、电路分析基础- -节点电压法

节点电压法的一般步骤：

1)选定参考节点，标定n-1个独立节点;

2)对n-1个独立节点，以节点电压为未知量，列写其KCL方程;

3)求解上述方程，得到n-1个节点电压;

4)求各支路电流(用节点电压表示);

5)其他分析。

例：

1)3个独立节点如上图所示;

列写KCL方程：节点1：U1=Us;

节点2：-G1U1+(G1+G3+G4)U2-G3U3=0;

节点3：-G2U1-G3U2+(G2+G3+G5)U3=0;

3)已知G1、G2、G3、G4、G5、Us条件下可求得U1、U2、U3的具体数值，进而可求出各支路电流。

三、电路分析基础- -网孔电流法

网孔电流法的一般步骤为：

1)选定m=b-(n-1)个网孔，确定其绕行方向;

2)对m个网孔，以网孔电流为变量，列写其KVL方程;

3)求解上述方程，得到m个网孔电流;

4)求各支路电流(用网孔电流表示);

5)求解其他参数。

例：

1)网孔及其绕行方法如图所示;

2)列写KVL方程：网孔1：R1i1+R5i1+R5i2+R4i1-R4i3+us4-us1=0;

网孔2：R2i2+R5i2+R5i1+R6i2+R6i3-us2=0;

网孔3：R3i3+R4i3-R4i1+R6i3+R6i2-us4-us3

3)在各电阻及电压源已知条件下，可求得3个网孔电流，进而可以求得各支路电流。

四、电路分析基础- -比较

支路法、节点法和网孔法的比较：

1)方程数的比较：

支路法有n-1个KCL方程，b-(n-1)个KVL方程，共计有b个方程;

节点法有n-1个KCL方程，无KVL方程，共计n-1个方程;

网孔法无KCL方程，有b-(n-1)个KVL方程，共计b-(n-1)个方程;

2)可根据电路含有电压源或电流源选择分析方法;

3)网孔法节点法易于编程。目前用计算机分析网络(电网，集成电路设计等)采用节点法较多。

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