电路的基本分析方法
电路的基本分析方法
+ U1
iS
_
R1
1
R3
3 R5
R4
+ _2
U2 R2
gU1
_
+
4
+
U1 _
选网孔为独立回路
( R1 R3 )i1 R3i3 U 2 R2i2 U 2 U 3
R3i1 ( R3 R4 R5 )i3
U3
R5i4 0
R5i3 R5i4 U 3 U1
i1 i2 i S
增补方程：
对回路2：6I2 + 3I3 = 0
程即可。
(3) 联立解得：I1= 2A， I2= –3A， I3=6A
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+ 42V– 12
a
1 I2 2 6 7A I1
c 3 + U– X
支路数b =4，且恒流 I3 源支路的电流已知。
3
b
d
(1) 应用KCL列结点电流方程 因所选回路中包含
2020/5/24
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电路基础
例 3.2 电路如图３.３所示, 试用支路电流法列写出求解 各支路电流所需的联立方程组。
解 设网孔绕向如图3.3所示，列 独立节点方程
I１-I２-I３=０
网孔方程有两个
网孔Ⅰ： R１I１+R２I２-US=０
网孔Ⅱ：- R2I2+(R3+R4) I３ –μU1 =０
2020/5/24
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电路基础
(２) 将上述数值代入规范方程
3I I -III IIII 3
- II 4III - 2IIII -2
- II 2III 4IIII 2
(３) 联立求解
电路分析的基本方法
电路分析的基本方法电路分析是电子工程中非常重要的一环，用于分析和计算电路中的电流、电压、功率等参数。
电路分析的基本方法包括基尔霍夫定律、节点电压法、目标驱动法、网孔电流法等。
基尔霍夫定律是电路分析中最基本的定律，分为两个定律：基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律。
基尔霍夫第一定律，也称作电流定律，规定了电路中所有节点进出电流的代数和为零。
它基于电流守恒定律，即节点的电流进出量相等。
基尔霍夫第二定律，也称作电压定律，规定了电路中所有环路上电压代数和为零。
它基于能量守恒定律，即环路上电压总和为零。
通过应用基尔霍夫定律，可以简化电路分析的过程，并得到电路中各节点和电路元件之间的电流和电压关系。
节点电压法是电路分析中另一种常用的方法，通过选取一个参考节点，计算其他节点相对于参考节点的电压值来分析电路。
这种方法适用于复杂电路，可以减少计算的步骤和复杂性。
目标驱动法是一种比较直观的电路分析方法，也称为端口法。
它适用于分析面向特定目标的电路，例如分析电路中的输出电流或电压。
通过选取一个目标作为驱动力，计算其他电路节点的电流和电压，从而实现对目标的分析。
网孔电流法是一种应用于网孔电流分析的方法，适用于有多个独立电压源的电路。
它通过选定一组网孔电流为未知数，并应用基尔霍夫定律，解方程组得到电路中各节点电流的值。
在电路分析过程中，还经常使用欧姆定律、功率公式、特性方程等。
欧姆定律描述了电压、电流和电阻之间的关系，是基础电路方程。
功率公式则描述了电路中的功率计算关系，可以用于计算电路中的功率损耗和供给功率。
特性方程是电容、电感等元件的电压和电流关系方程，用于分析电路的时间响应。
在实际电路的分析中，常常利用计算机辅助工程软件来进行电路仿真和分析。
这些软件基于电路分析原理和模型，可以帮助工程师快速、准确地进行电路设计和分析。
总之，电路分析的基本方法包括基尔霍夫定律、节点电压法、目标驱动法、网孔电流法等，通过应用这些方法，可以得到电路中各节点和电路元件之间的电流和电压关系，帮助工程师进行电路设计和分析。
基本电路分析方法
基本电路分析方法
基本电路分析方法是用于分析电路中的电压、电流和功率的方法，以便理解电路的工作原理和性能。
1. 基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是用于描述电路中节点和回路电流的法则。
根据基尔霍夫定律，一个节点的总电流等于进入节点的电流等于离开节点的电流，而一个回路的总电压等于电压源的代数和。
2. 电压分压和电流分流：电压分压和电流分流是基本电路中常用的分析方法。
在电路中，通过使用电阻器和电容器，可以将电压或电流分配到不同部分。
3. 超级节点和超级回路：超级节点和超级回路是一种简化复杂电路分析的方法。
超级节点是将相邻的两个节点合并成一个等效节点，超级回路是将电路中的一些回路组合成一个等效回路。
4. 电疊法：电疊法是将电路中的多个电阻器或其他电路元件组合成一个等效电路的方法。
这个等效电路可以更容易地分析和计算。
5. 理想电压源和理想电流源：在电路分析中常使用理想电压源和理想电流源进行分析。
理想电压源提供恒定电压，而理想电流源提供恒定电流。
6. 特殊电路分析方法：在特定类型的电路中，如放大器电路、滤波器电路和谐
振电路，可能需要使用特殊的分析方法来理解其工作原理和性能。
通过使用这些基本电路分析方法，可以更好地理解电路的行为，分析电路中的电压和电流，并计算出电路的功率和效率。
这些方法对于电路设计、故障分析和性能优化都非常重要。
电路的基本分析方法
电路的基本分析方法电路的基本分析方法主要分为两种，即基尔霍夫定律和欧姆定律。
这两个定律是电路分析中最基本的定理，能够帮助我们解决各种复杂电路的问题。
首先，我们先来介绍一下基尔霍夫定律。
基尔霍夫定律是由德国物理学家基尔霍夫于19世纪提出的，主要包括基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律。
基尔霍夫第一定律，也称为基尔霍夫电流定律，指出在一个节点上，流入该节点的电流等于流出该节点的电流之和。
也就是说，电流在节点上守恒。
基尔霍夫第二定律，也称为基尔霍夫电压定律，指出在电路中，沿着闭合回路的任意一条路径，电压的代数和等于零。
也就是说，在一个闭合回路中，电压的代数和为零。
在使用基尔霍夫定律进行电路分析时，我们需要建立方程组并求解。
首先，我们需要确定电路中的节点和回路。
然后，根据基尔霍夫第一定律，我们可以列出节点方程，表示流入节点的电流等于流出节点的电流之和。
接着，根据基尔霍夫第二定律，我们可以列出回路方程，表示在闭合回路中，电压的代数和为零。
最后，我们可以通过求解这个方程组，得到电路中的各个电流和电压值。
另外一个电路分析的基本方法是欧姆定律。
欧姆定律是由德国物理学家欧姆于19世纪提出的，它表明在电路中，电流和电压之间存在线性关系，即电流等于电压与电阻的比。
根据欧姆定律，我们可以通过电压和电流来求解电阻的大小。
当已知电流和电压的数值时，我们可以通过欧姆定律来计算电阻。
类似地，当已知电流和电阻的数值时，我们可以通过欧姆定律来计算电压。
欧姆定律为我们提供了一个基本的电路分析工具，能够帮助我们推导出电路中未知元素的数值。
除了基尔霍夫定律和欧姆定律，还有其他一些分析电路的方法，如戴维南定理和超节点分析。
戴维南定理可以将电路中的某个电路元件替换为一个电流源和一个等效电阻，从而简化电路分析。
超节点分析则是一种在包含多个电压源和电流源的电路中，将源和电路分开分析的方法。
这些方法在解决特定类型的电路问题时非常有用。
总结起来，电路的基本分析方法主要包括基尔霍夫定律和欧姆定律。
[工学]第2章 电路的基本分析方法
![[工学]第2章 电路的基本分析方法](https://img.taocdn.com/s3/m/ca99a824eff9aef8941e06d5.png)
I2 I2 I2
U1 U1 U1
R1 I S E I2 R1 R2 R1 R2
I2
E R1 R2
R1 I2 IS R1 R2
R1 R2 U 1 IS R1 R2
R1 U 1 E R1 R2
R1 R1 R2 U1 US IS R1 R2 R1 R2
电路的基本分析方法
结论： 1. 当电压源等效变换为电流源时，电流源的电激流应等于电压源 的源电压US除以电压源的内电阻Rou；
2. 当电流源等效变换为电压源时，电压源的源电压应等于电流源 的电激流IS与其内电阻R0的乘积；
3. 等效前后两电源的电压和电流的参考方向(极性)应保持一致， 内电阻应相等。
I5
电压方程：取网孔I和网孔II
d
I : I1R1 I 2 R2 I 5 R5 E
II : I 4 R4 I 6 R6 I5 R5 0
联立5个方程求解
第2章
电路的基本分析方法
2.3 结点电压法
结点电压的概念 任选电路中某一结点为零电位参考点(用 表示) 结点电压是指该结点与参考点之间的电压 参考方向从该结点指向参考结点。 图中C为参考结点，则“UA‖―UB‖为A、B结点电压
E E Ro 0
（不存在）
例如：理想电压源短路电流I无穷大 理想电流源短路电流I=IS
第2章
电路的基本分析方法
注意
（2）与恒压源并联的元件，对外电路可看成断路 。 （3）与恒流源串联的元件，对外电路可看成短路。
I
I
+
10V -
U
2
Is
U
2
不影响对外电路的作用，I、U不变 但会影响电源内部的电压或电流
电路分析方法范文
电路分析方法范文电路分析是电子学中的一门基础学科，它主要涉及如何理解和解决电路中的各种问题。
初学者通常从简单的直流电路开始，逐渐深入到交流电路和复杂的电路设计中。
在电路分析中，常用的方法包括基本电路定律、戴维南等效电路定理、电路的稳态和暂态分析方法等等。
本文将详细介绍几种常见的电路分析方法。
一、基本电路定律1.欧姆定律：欧姆定律是电路分析中最基本的定律之一、它表明电流与电阻成正比，与电压成反比。
根据欧姆定律，可以用以下公式来计算电流、电压和电阻之间的关系：I=V/R2.基尔霍夫定律：基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
基尔霍夫电流定律（KCL）：在任何一个节点上，进入节点的电流的总和等于离开节点的电流的总和。
这可以表示为以下公式：∑Iin = ∑Iout基尔霍夫电压定律（KVL）：在任何一个闭合回路上，电压的代数和等于零。
这可以表示为以下公式：∑V=03.功率定律：功率定律描述了功率与电流和电压之间的关系。
根据功率定律，可以用以下公式来计算电路中的功率：P=VIP=I^2RP=V^2/R二、戴维南等效电路定理戴维南等效电路定理是一种简化复杂电路的方法。
它可以将一个复杂的电路替换为一个等效电路，从而简化电路分析。
根据戴维南等效电路定理，可以采用以下步骤来计算等效电路：1.找出待简化电路中的负载电阻。
2.计算负载电阻的等效电阻，记为RL。
3.计算负载电阻上的电压和电流，记为VL和IL。
4.计算内部电阻RI和电压源VTH。
5.将RL接到VTH的两个端口上，得到等效电路。
三、稳态和暂态分析方法在电路分析中，常常需要分析电路在不同的时间点或状态下的行为。
1.稳态分析方法：稳态分析用于分析电路在稳定的工作状态下的行为。
稳态分析假设电路中的电压和电流变化非常缓慢，可以忽略电容和电感对电路的影响。
常用的稳态分析方法包括节点分析法和网孔分析法。
2.暂态分析方法：暂态分析用于分析电路在初始状态或由于外部变化导致的瞬时变化下的行为。
电路分析的基本方法
电路分析的基本方法
电路分析的基本方法包括：
1. 应用基本电路定律：欧姆定律、基尔霍夫定律和电路的母线分析法等，根据电流和电压的关系进行分析。
2. 运用电阻和电流方向的简单组合，构建基本电路模型。
3. 使用戴维南定理或神经网络法等方法将被测电路转化为等效电路进行分析，求解电阻、电容和电感等元件参数。
4. 使用理想电源模型进行分析，将实际电源转化为理想电源，简化计算过程。
5. 应用频率响应和相位特性等知识，分析交流电路中的幅频响应、相频特性和频率响应等。
6. 利用网络定理，例如戴维南-楚门定理、斯纳-电流引理等，简化或求解复杂电路。
7. 使用变换电路分析法，例如拉普拉斯变换和傅里叶变换等，将时域下的电路转化为频域，进行分析。
8. 使用电路模拟软件进行电路分析和仿真，方便快捷地求解电路中的各个参数。
9. 运用对称性、等效电路及简化网络等方法，在保持电路特性的前提下简化电路。
10. 运用超节点、超网和网络分割法等方法，简化复杂电路，使电路分析更加容易和高效。
第二章(1)电路基本分析方法
I3
U s1
R1
R2
I2
②
U s3
R3
①
1
3
2
②
2.1.1 电路图与拓扑图
②
R2
① R3
R4
R5
③
R6 ④
U s1
R1
实际电路图
②
2
4
①
5
③
3
6
④
1
对应的线图
线图是由点（节点）和线段（支路）组成，反映实际 电路的结构（支路与节点之间的连接关系）。
有向图
如果线图各支路规定了一个方向（用 箭头表示，一般取与电路图中支路电流 方向一致），则称为有向图。
回路2：I3×R3＋US3－I4×R4＋I2×R2=0
回路3：I4×R4＋I6×R6－I5×R5=0
网孔回路电压方程必为独立方程。
网孔回路电压方程数=b（支路数）－n（节点数）＋1
解出支路电流
4>. 由n1个节点电流方程和bn+1个网孔电压方程（共b
个方程）可解出b个支路电流变量。
R3
I 3
U s3
第二章(1) 电路基本分析方法
本章内容
1.网络图论初步 2.支路电流法 3.网孔电流法 4.回路电流法 5.节点电压法
2.1 网络图论的概念
图的概念：对于一个由集中参数元件组成的电网络，
若用线段表示支路，用黑圆点表示节点，由此得到一
个由线条和点所组成的图形，称此图为原电网络的拓
扑图，简称为图。
I1 ①
－ I1 ＋ I2 － I3 =0
I1 －10＋3× I2 =0 3×I2 ＋2× I3 －13=0
解得： I1 =1A， I2 =3A， I3 =2A
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节点a：
c
节点b：
I5 节点c：
I3 I4 I1 I1 I6 I2
I2 I5 I3
节点d： I4 I6 I5
（取其中三个方程）
I1 a
b I2
I6
R6
I4 I3
d
-
+
E3
R3
列电压方程
abda : E4 I4R4 I1R1 I6R6
c
bcdb :
I5
0 I2R2 I5R5 I6R6
特别对只有两个节点 多支路的电路,可直接 写出两节点间的电压
R1 E1
I2
I3
R3 R2
B
R4
E3
I4
E1 E3
UAB
1
R1 R3 11
1
R1 R2 R3 R4
结点电压法推导
I1
支路电压方程：
R1
I2
UAB E1 R1I 1 E1 UAB R2I 2 UAB E3 R3I 3 UAB R4I 4
优点：支路电流法是电路分析中最基本的 方法之一。只要根据基氏定律、欧 姆定律列方程，就能得出结果。
缺点：电路中支路数多时，所需方程的个 数较多，求解不方便。
a
支路数 B=4
b
须列4个方程式
关于独立方程式的讨论
问题的提出：在用基氏电流定律或电压定律列方程时，究竟可以列出多少 个独立的方程？
例
分析以下电路中应列几个电流方程？几个
I1
R1 1Ω + US1 6V －
R2 6Ω I2 －
US2 8V +
+ I3 0.4A
R3 10Ω IS
U
－
求出U后，可用欧姆定律求各支路电流。
I1
US1 U R1
64 1
2A
I2
US2 U R2
8 4 6
2A
I3
U R3
4 10
0.4A
结点电压法小结：
对只有两个节点的电路,可用弥尔曼公式 直接求出两节点间的电压。
第二章 电路的基本分析方法
支路电路法 结点电压法 网孔分析法
2-1支路电流法 (复杂电路求解方法)
以各支路电流为未知量，应用KCL和KVL列出 独立电流、电压方程联立求解各支路电流。
解题思路：根据基氏定律，列节点电流 和回路电压方程，然后联立求解。
例1
I1 I3 I4
I2 I6
R6
I5
-
+
E3
R3
节点电流方程：
I1 I2 I3 I4 0
A I3 R3
R2
B
R4
E3
I4
I1
A
将电压方程带入
R1
电流方程整理得：
E1
I2
I3
R3
R4
R2
E3
B
E1 E3
UAB
1
R1 R3 11
1
求
I1
R1 R2 R3 R4
I4
电压源E与节点电压参考方向相同时取正号
例（1）用节点电压法
R1
求解图中电流
E1
节点数 N=4 支路数 B=6
解题步骤：
1. 对每一支路假设一未
知电流（I1--I6）
2. 列电流方程(N-1个) 对每个节点有
I 0
3. 列电压方程 (B-N+1 个) 对每个回路有
E U
4. 解联立方程组
b I2
I1 a
I6
R6
I3 I4 d
-
+
E3
R3
节点数 N=4 支路数 B=6
列电流方程 (N-1个)
adca : E3 E4 I3R3 I4R4 I5R5
电压、电流方程联立求得：
I1 ~ I6
支路电流法小结
解题步骤
结论
1 对每一支路假设 1. 假设未知数时，正方向可任意选择。
一未知电流
2. 原则上，有B个支路就设B个未知数。
（恒流源支路除外）
例外？
列电流方程： 2 对每个节点有
若电路有N个节点，
E1 E 2 E3
UAB
R1 1
R2 1
R3 1
R1 R2 R3
A
I1 R2
I2
R3
I3
E2
E3
B
I 1 E1 UAB R1
I 2 E 2 UAB R2
I 3 E3 UAB R3
含电流源电路
由KCL有
A：I1+I2-I3-Is1+Is2=0
设两节点间电压为U则有：
R1
+ Us1
I1
I1 I2
I3
I 0
则可以列出 ？ (N-1) 个独立方程。
列电压方程： 3 对每个回路有
1. 未知数=B，已有(N-1)个节点方程， 需补足 B -（N -1）个方程。
2. 独立回路的选择：
E U
#1 #2 #3 一般按网孔选择
4 解联立方程组 根据未知数的正负决定电流的实际方向。
支路电流法的优缺点
弥尔曼公式：
U
Us R
Is
1 R
式中分母的各项总为正，分子中各项
的正负符号为：电压源us的参考方向与节 点电压U的参考方向相同时取正号，反之取
负号；电流源Is的参考方向与节点电压U的 参考方向相反时取正号，反之取负号。
主网孔电流×自电阻 ± 相邻网孔电流×互 电阻= 主网孔电压源电压的代数和 ± ：当相邻网孔电流参考方向与主网孔电 流参考方向在流经公共电阻时一致，为正， 反之为负。 代数：当电压源电位升方向与主网孔电流参 考方向一致时为正，反之为负。
电压方程？
I1
a
I2
R1
R2
+ #1
#2 R3
E1
-
I3
#3
b
+ _ E2
I1
a
I2
R1
R2
+ #1
#2 R3
E1
-
I3
#3
+ _ E2
b
基氏电流方程：
#1
I I I 节点a： 12
3 #2
I I I 节点b：
3
1
2 #3
独立方程只有 1 个
基氏电压方程：
E1 I1R1 I3R3 E2 I2R2 I3R3 E1 E2 I1R1 I2R2
Multism举例
作业2.15 2.16
非线性电阻电路的分析
线性电阻的描述
电阻两端的电压与通过的电流成正比； 或电阻值不随电压/电流的变化而变化。
－
A
Is1 I2
R2 －
Us2 +
+
I3
Is2
R3
U
－
I1
U
s1 R1
U
I2
Us2 U R2
U I3 R3
因此可得：
U
U s1 R1
Us2 R2
I s1
Is2
111
R1 R2 R3
？ 含恒流源电路。且恒流源
R1
Is
R2
E1
U AB
1
E1 R1
IS
1
1
R1 R2 RS
独立方程只有 2 个
小结
设：电路中有N个节点，B个支路 则：独立的节点电流方程有 (N -1) 个
独立的回路电压方程有 (B -N+1)个
+ R1
- E1
a
R2
+
R3
E2
_
b
N=2、B=3 １ 独立电流方程： 个 ２ 独立电压方程： 个
2-3 结点电压法(复杂电路求解方法)
I1
A
结点电压法适用于 支路多结点少的电路。
B
U AB
E1 R1
IS
11
R1 R2
例（2）用节点电压法求图示电路各支路电流。
I1
R1 1Ω
+
US1 6V －
R2 6Ω I2 －
US2 8V +
+ I3 0.4A
R3 10Ω IS
U
－
解：
U
U S1 R1
US2 R2
IS
6 1
8 6
0.4
4V
1 1 1 11 1
R1 R2 R3 1 6 10