教你几种电路分析的高效方法

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电路分析中难题解题技巧探索

电路分析中难题解题技巧探索

电路分析中难题解题技巧探索
电路分析是电子工程学习中非常重要的一门课程,但对于许多学生来说,电路分析可能是课程中最难理解的一部分。

在电路分析中,有一些难题需要我们进行解题探索,这里将会介绍一些解决问题的技巧。

1. 复杂电路的简化
当电路比较复杂时,难以直接进行求解,可以利用电路的简化技术将复杂的电路简化为较为简单的电路。

常用的简化技术如电路的串联和并联、电势分配定理、基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律等。

2. 法向网格法
法向网格法是一种适用于电路分析的基础技术。

该技术可将电路分解为若干个独立的部分,由此可以更加方便地对电路进行分析。

3. 求解节点电位
在电路中,如果想要解决电势分布和分析电路的传输,就需要对电路中的各个节点的电位进行求解。

求解节点电位的过程中,我们需要使用基尔霍夫定律和电势分配定理等方法,具体可以参考课本和相关资料。

4. 求解电路参数
当我们想要解决电路参数时,就需要使用一些计算技巧和公式。

例如,电压电流等的关系、电路的小信号模型等。

5. 控制理论
如果要解决电路中控制部分的问题,可以运用控制理论中的技巧。

例如,控制系统中的反馈控制和前向控制等。

这种方法可以帮助我们更加全面地理解电路的运行过程。

总之,电路分析中的难题需要我们动用各种技巧和方法来解决。

我们需要不断学习和探索,才能更好地掌握电路分析的技巧和知识,为未来的工作和学习做好准备。

简要分享10种电路分析方法

简要分享10种电路分析方法

简要分享10种电路分析方法电路:由金属导线和电气、电子部件组成的导电回路,称为电路。

在电路输入端加上电源使输入端产生电势差,电路连通时即可工作。

电流的存在可以通过一些仪器测试出来,如电压表或电流表偏转、灯泡发光等;按照流过的电流性质,一般把它分为两种:直流电通过的电路称为“直流电路”,交流电通过的电路称为“交流电路”。

电路问题计算的先决条件是正确识别电路,搞清楚各部分之间的连接关系。

对较复杂的电路应先将原电路简化为等效电路,以便分析和计算。

识别分析电路的方法很多,现结合具体实例介绍十种方法。

01特征识别法串并联电路的特征是;串联电路中电流不分叉,各点电势逐次降低,并联电路中电流分叉,各支路两端分别是等电势,两端之间等电压。

根据串并联电路的特征识别电路是简化电路的一种最基本的方法。

例1.试画出图1所示的等效电路解析:解:设电流由A端流入,在a点分叉,b点汇合,由B端流出。

支路a—R1—b和a—R2—R3(R4)—b各点电势逐次降低,两条支路的a、b两点之间电压相等,故知R3和R4并联后与R2串联,再与R1并联,等效电路如图2所示。

02伸缩翻转法在实验室接电路时常常可以这样操作,无阻导线可以延长或缩短,也可以翻过来转过去,或将一支路翻到别处,翻转时支路的两端保持不动;导线也可以从其所在节点上沿其它导线滑动,但不能越过元件。

这样就提供了简化电路的一种方法,我们把这种方法称为伸缩翻转法。

例2.画出图3的等效电路解析:解:先将连接a、c节点的导线缩短,并把连接b、d节点的导线伸长翻转到R3—C—R4支路外边去,如图4。

再把连接a、C节点的导线缩成一点,把连接b、d节点的导线也缩成一点,并把R5连到节点d的导线伸长线上(图5)。

由此可看出R2、R3与R4并联,再与R1和R5串联,接到电源上。

03电流走向法电流是分析电路的核心。

从电源正极出发(无源电路可假设电流由一端流入另一端流出)顺着电流的走向,经各电阻绕外电路巡行一周至电源的负极,凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联,凡是电流有分叉地分别流过的电阻均为并联。

快速提高电路与信号分析能力的技巧

快速提高电路与信号分析能力的技巧

快速提高电路与信号分析能力的技巧电路与信号分析是电子工程学习中的重要部分,对于学习者来说,提高电路与信号分析能力是至关重要的。

本文将介绍一些快速提高电路与信号分析能力的技巧,帮助读者更好地掌握相关知识。

一、掌握基础理论知识电路与信号分析离不开一些基础理论知识,如欧姆定律、基本电路元件特性等。

首先,要通过学习掌握这些基础知识,并理解其背后的物理原理。

建议读者可以通过参考教材、网上学习资源,以及参加相关课程来巩固基础知识。

二、多做实际操作理论知识只有通过实际操作才能真正转化为实践能力。

在学习电路与信号分析的过程中,建议读者多做实验,亲自动手进行电路搭建和信号分析,这样可以更好地理解和掌握相关概念。

实际操作还能帮助读者培养动手能力和解决问题的能力。

三、使用电路仿真工具电路仿真工具可以帮助读者在虚拟环境中进行电路与信号分析,提供更直观的结果和更高效的实验。

目前市面上有许多成熟的电路仿真软件,如Multisim、PSpice等。

读者可以选择一款适合自己的工具,通过仿真实验来加深对电路与信号的理解。

四、解决实际问题学习电路与信号分析的最终目标是能够解决实际问题。

因此,读者可以通过参与项目或实践活动,尝试解决一些实际电路与信号分析中的问题。

这样能够锻炼自己的能力,提高分析和解决问题的能力。

五、阅读电子工程相关文献电子工程领域涵盖广泛,有许多经典的著作和研究论文。

读者可以通过阅读这些文献,了解最新的研究成果和实践经验,进一步提高自己的电路与信号分析能力。

同时,也可以学习到其他学者的思路和方法,拓宽自己的思维和知识面。

六、加入学习群体和其他学习者一起学习和讨论,是提高电路与信号分析能力的一种有效途径。

可以加入电子工程师的学习群体,与他人交流经验、分享问题和解决方案,从中学习和受益。

在这个过程中,读者还可以结交志同道合的朋友,共同进步。

综上所述,提高电路与信号分析能力需要全面的学习和实践。

通过掌握基础理论知识、多做实际操作、使用电路仿真工具、解决实际问题、阅读电子工程相关文献以及加入学习群体,读者可以快速提高自己的电路与信号分析能力。

电路分析工具与方法

电路分析工具与方法

电路分析工具与方法在现代电子工程领域中,电路分析是一个关键的步骤,它帮助工程师们理解电路的行为和性能。

为了有效地进行电路分析,工程师们广泛使用各种电路分析工具和方法。

本文将介绍一些常用的电路分析工具和方法,以帮助读者更好地了解电路分析的过程。

一、电路分析工具1.模拟电路仿真软件模拟电路仿真软件是一种基于计算机的工具,它通过模拟和计算电路的行为,使工程师们能够在计算机上进行电路分析。

常见的模拟电路仿真软件包括SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)、Multisim和PSPICE等。

这些软件提供了丰富的元件库和电路分析功能,可以帮助工程师们快速准确地进行电路分析和设计。

2.数字电路仿真工具数字电路仿真工具主要用于分析和验证数字逻辑电路的功能和时序特性。

其中,VHDL(VHSIC Hardware Description Language)和Verilog是两种常用的硬件描述语言,它们可以用于描述和设计数字电路。

模拟器如ModelSim和Xilinx ISE等也广泛用于数字电路仿真和验证。

3.网络分析仪器网络分析仪器是一种用于测试和分析电路的设备,它可以测量电路中的电压、电流和频率响应等参数。

网络分析仪器可以帮助工程师们了解电路的传输特性和频率响应,并进行滤波、放大和匹配等电路设计工作。

常见的网络分析仪器包括示波器、频谱分析仪和网络分析仪等。

二、电路分析方法1.基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路分析中最基本也是最重要的定律之一。

它包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。

基尔霍夫电流定律指出,在任何一个电路节点,流入该节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。

基尔霍夫电压定律指出,在任何一个封闭回路中,电压源的代数和等于电压降的代数和。

基尔霍夫定律可用于解决复杂电路中的节点电流和电压分析问题。

2.戴维南定理戴维南定理是一种电路分析方法,它可以将复杂的线性电路转化为更简单的等效电路,以方便分析和计算。

线性电路的分析方法解析

线性电路的分析方法解析

线性电路的分析方法解析线性电路是由被动元件(如电阻、电容、电感等)和有源元件(如电源、放大器等)组成的一种电路。

线性电路主要通过应用基本电路定律和电路分析方法来分析和解决电路问题。

以下是常见的线性电路分析方法:1.基本电路定律:线性电路分析的基础是基本电路定律,包括欧姆定律(电流与电压成正比关系)、基尔霍夫电压定律(环路电压之和为0)和基尔霍夫电流定律(节点电流之和为0)。

通过这些定律可以建立电路的等式,进一步解决电路问题。

2.等效电路:将复杂的线性电路简化为等效电路是简化分析的常见方法。

等效电路可以用简单的电路元件(如电阻、电流源等)来代替原始电路,但仍然保持电路特性不变。

常见的等效电路包括电阻串联、并联、电流源串联和电压源并联等。

3.节点电压法:节点电压法是一种常用的线性电路分析方法。

它通过将电路中的节点连接到地(或任意选定基准点)上,使用基尔霍夫电流定律分析各节点的电压。

通过列写节点电压方程,可以解得节点的电压值,进而计算电路中的电流和功率等参数。

4.微分方程法:微分方程法是分析线性电路的另一种常见方法。

通过对电路中的元件进行建模,可以得到元件之间的基本关系式,进而得到描述电路行为的微分方程。

通过求解微分方程可以得到电路中的电流和电压等参数。

5.模拟计算:模拟计算是一种常用的线性电路分析方法。

通过使用模拟计算软件,将电路图输入并设置元件参数和初始条件,软件可以自动计算电路中的电流、电压和功率等参数,并绘制相应的波形图。

模拟计算可以方便地分析复杂的线性电路,并可以进行参数的优化和灵敏度分析。

6.相量法:对于交流电路,相量法是一种便捷的分析方法。

相量法将交流电压和电流看作有大小和相位的量,通过将它们用复数表示来进行分析。

通过相量法可以方便地计算交流电路中的电路参数,如电流、电压、功率等。

7.频域分析:频域分析是分析交流电路的另一种常用方法。

频域分析通过将电路中的电压和电流信号进行傅里叶变换,将它们从时域转换为频域。

了解电路的分析方法有几种

了解电路的分析方法有几种

了解电路的分析方法有几种
电路的分析方法主要有以下几种:
1. 等效电路分析法:将复杂的电路简化为等效电路进行分析。

常见的方法有等效电路的串、并联、星、三角转换,以及戴维南定理、叠加原理等。

2. 特征方程法:通过求解电路的特征方程,得到系统的频率响应和稳定性信息,用于分析电路的动态特性。

3. 网络定理法:包括基尔霍夫定律、戴维南和肖特定理、超定方程组法等,通过建立电路的节点或回路方程,求解未知电流和电压。

4. 拉普拉斯变换法:将时域中的微分或积分方程转换为复频域中的代数方程,利用代数方法求解电路中的电流和电压。

5. 瞬态响应分析法:分析电路在初始时刻和临近时刻的瞬态响应,包括过渡过程和保持过程的分析方法。

6. 直流分析法:分析直流电路中的电流和电压分布,包括欧姆定律、电压分压定律、电流分流定律等。

7. 交流分析法:分析交流电路中的电流和电压分布,包括复数表示法、阻抗、
导纳和功率分析等。

以上是常见的电路分析方法,根据电路的性质和问题的要求选择相应的方法进行分析。

电路分析中的基本技巧和方法

电路分析中的基本技巧和方法在电路分析过程中,掌握一些基本的技巧和方法可以帮助我们更加准确地理解和解决问题。

本文将介绍几个常用的电路分析技巧和方法。

一、基本电路元件和符号在进行电路分析之前,首先需要熟悉基本电路元件和符号的表示方法。

例如,电阻使用字母"R"表示,电感使用"L"表示,电容使用"C"表示,电源使用"V"表示等。

了解这些基本元件和符号有助于我们理解电路图并准确地进行分析。

二、欧姆定律和基尔霍夫定律欧姆定律和基尔霍夫定律是电路分析过程中最基本的定律。

欧姆定律指出,在一个电阻上的电压与通过该电阻的电流成正比,可以用公式V=IR表示。

基尔霍夫定律包括节点电流定律和回路电压定律。

节点电流定律指出,在一个节点上进入的电流等于离开该节点的电流之和;回路电压定律指出,沿着闭合回路的电压之和等于零。

三、串联和并联电路在电路分析中,经常遇到串联和并联电路。

串联电路是指电路中的元件依次连接在一起,电流通过各个元件的大小相等;并联电路是指电路中的元件平行连接,电压在各个元件上相等。

对于串联电路,我们可以将电路简化为一个等效电阻,简化后的电阻等于各个串联电阻的和;对于并联电路,我们可以将电路简化为一个等效电阻,简化后的电阻等于各个并联电阻的倒数之和。

四、戴维南定理和诺顿定理戴维南定理和诺顿定理是在电路分析中经常使用的转换原理。

戴维南定理指出,任意一个线性电路都可以用一个电压源和串联电阻的等效电路代替;诺顿定理指出,任意一个线性电路都可以用一个电流源和并联电阻的等效电路代替。

通过使用戴维南定理和诺顿定理,我们可以简化复杂的电路,并且进行更加方便的分析。

五、电压和电流分压在电路分析中,我们经常需要计算电压和电流的分压情况。

对于串联电路,根据欧姆定律,我们可以根据电阻的比例关系计算电压的分压;对于并联电路,根据欧姆定律和基尔霍夫定律,我们可以根据电阻的比例关系计算电流的分压。

常见的电路分析讲解

常见的电路分析讲解电路中常用电路分析方法主要有支路电流法、回路电流法、节点电压法、电源等效变换法、叠加定理、戴维南定理和诺顿定理等,每种电路分析方法的原理及其适用范围是不同的,本文主要对几种常用电路分析方法的原理、解题步骤和适用范围进行总结与分析。

一支路电流法1、什么是支路电流法以支路电流为未知量、应用基尔霍夫定律(KCL、KVL)列方程组进行求解。

2、支路电流法的解题步骤(1)确定电路中支路、节点、网孔的数目。

其中,支路个数用b表示、节点个数用n表示、网孔个数用m表示;(2)在图中标出各支路电流的参考方向,对选定的回路标出回路循行方向;(3)应用KCL对结点列出(n-1)个独立的节点电流方程;(4)应用KVL对回路列出b-(n-1)个独立的回路电压方程(通常可取网孔列出);(5)联立求解b个方程,求出各支路电流。

3、支路电流法的适用范围如果用手工进行计算时,一般适用于支路个数不大于3的情况下,用手工计算方程组比较方便,如果支路个数大于3的情况下用手工计算就比较麻烦了。

支路个数较多的情况下可以用矩阵结合matlab进行计算。

二节点电压法采用回路电流法。

对于b个支路,n个节点的电路,只需列出[b-(n-1)]个方程,即网孔m个数方程,就可以解出各个支路电流,比支路电流法要方便的多。

但是有时存在这样的电路,即支路较多而节点较少的电路。

如下图电路中,有5条支路,2个节点,若用回路电流法求解,也需列出4个独立方程式,如果采用节点电压法则更加方便求解。

1、什么是节点电压法以基尔霍夫电流定律为基础,先求出各节点与参考点之间的电压,然后运用欧姆定律求出各支路电流的方法。

2、节点电压法计算步骤本文主要讨论两节点电路,节点电压法计算步骤如下。

(1)选定电路中一个节点为参考节点用接地符号表示,另一个节点的节点电位作为电路变量。

(2)列写关于节点电位的节点电压方程,如下式所示。

式中,分子表示电源的电流的代数和,电源电流有两部分构成,一部分是电压源的输出的电流等于电压源的数值除以其串联的电阻;另一部分电流源输出的电流。

10种复杂电路的分析方法

10种复杂电路的分析方法1.基本电路分析法:基本电路分析法是最常见和最简单的分析电路方法之一、它通过应用欧姆定律、基尔霍夫定律和电流分流法等基本电路定理,对电路进行分析和计算。

2.等效电路分析法:等效电路分析法通过将复杂的电路简化为等效电路,以便更好地理解和分析。

这种方法通常包括电位器等效电路和戴维南定理等。

3.直流戴维南定理:直流戴维南定理是分析含直流电源的复杂电路的一种有效方法。

它通过将电源和负载电阻分别简化为等效电路,从而降低了分析电路的复杂度。

4.交流戴维南定理:交流戴维南定理是分析含交流电源的复杂电路的一种方法。

它类似于直流戴维南定理,但还包括复数和矢量运算等。

5.电压和电流分布法:该方法通过分析电路中的电压和电流分布来推导电路的整体性能。

它依赖于电路中的节点和网孔等概念,通常用于分析高频电路和复杂电路。

6.参数扫描法:参数扫描法是一种通过调节电路中的一些参数并分析其影响来理解和优化电路的方法。

它通常用于分析射频电路和混频器等。

7.稳态响应分析法:稳态响应分析法用于分析电路的稳态行为,即电路在稳定工作条件下的性能。

它通常涉及使用复数技术、矩阵分析和频域分析等方法。

8.传递函数法:传递函数法是分析电路的频率响应的一种方法。

它通过将输入输出关系表示为传递函数的形式,以便分析和设计滤波器、放大器和控制系统等。

9.相位平面分析法:相位平面分析法用于分析电路的相位响应特性。

它通过绘制相位频率响应曲线和利用极点和零点等概念来分析电路。

10.二端口网络分析法:二端口网络是指具有两个输入端口和两个输出端口的网络。

该方法通过线性系统理论和矩阵方法来分析和设计二端口网络。

电路分析方法与技巧概述

电路分析方法与技巧概述电路分析是电子工程领域中的重要内容,它涉及到电路的设计、分析和故障排除等方面。

对于电子工程师来说,精通电路分析方法和技巧是必不可少的能力。

本文将概述一些常用的电路分析方法和技巧,帮助读者更好地理解和应用于实际工作中。

一、基本电路分析方法1. 套用基本电路定律在电路分析中,我们可以利用欧姆定律、基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律等基本电路定律来推导和解决电路中的各种问题。

通过套用这些定律,可以很方便地计算电流、电压和功率等关键参数。

2. 应用电路简化技巧有时电路过于复杂,难以直接分析。

这时,我们可以利用一些电路简化技巧来简化电路,从而更容易理解和分析。

比如使用电阻并联、电容串联等常见的简化方法,可以将复杂的电路转化为简单的等效电路,便于后续的分析。

二、频域分析方法1. 傅里叶级数展开法傅里叶级数展开法是一种将周期函数分解成无穷多个正弦函数或余弦函数之和的方法。

在电路分析中,可以通过将电路中的各种信号分解成不同频率的正弦波,从而得到电路的频域特性,如频率响应和频谱分析等。

2. 傅里叶变换法傅里叶变换是一种将信号从时域转化为频域的工具,它可以将时域中的信号分解成各个频率成分的叠加。

在电路分析中,可以通过傅里叶变换将复杂的信号分解成各个频率成分,进一步分析电路的频率响应、滤波器设计等问题。

三、矩阵分析方法1. 节点分析法节点分析法是一种基于基尔霍夫电流定律的电路分析方法,它通过对电路中各个节点的电流进行分析,建立节点电流方程组,并通过求解方程组得到电路中各个节点的电流值。

2. 支路分析法支路分析法是一种基于基尔霍夫电压定律的电路分析方法,它通过对电路中各个支路的电压进行分析,建立支路电压方程组,并通过求解方程组得到电路中各个支路的电压值。

四、仿真分析方法1. 电路仿真软件随着计算机技术的发展,电路仿真软件的应用越来越广泛。

通过使用电路仿真软件,可以在计算机上建立电路模型,并进行各种电路分析和实验。

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教你几种电路分析的高效
方法
对电路进行分析的方法很多,如叠加定理、支路分析法、网孔分析法、结点分析法、戴维南和诺顿定理等。

根据具体电路及相关条件灵活运用这些方法,对基本电路的分析有重要的意义。

现就具体电路采用不同方法进行如下比较。

支路电流法
01
支路电流法是以支路电流为待求量,利用基尔霍夫两定律列出电路的方程式,从而解出支路电流的一种方法。

一支路电流分析步骤
1) 假定各支路电流的参考方向,对选定的回路标出回路绕行方向。

若有n个节点,根据基尔霍夫电流定律列(n一1)个独立的节点电流方程。

2) 若有m条支路,根据基尔霍夫电压定律列(m-n+1)个的独立回路电压方程。

为了计算方便,通常选网孔作为回路(网孔就是平面电路内不再存在其他支路的回路)。

对于平面电路,独立的基尔霍夫电压方程数等于网孔数。

3) 解方程组,求出支路电流。

【例1】如上图所示电路是汽车上的发电机(US1)、蓄电池(US2)
和负载(R3)并联的原理图。

已知US1=12V,US2=6V,R1=R2=1Ω,
R3=5Ω,求各支路电流。

分析:支路数m=3;节点数n=2;网孔数=2。

各支路电流的参考方向如图,回路绕行方向顺时针。

电路三条支路,需要求解三个电流未知数,因此需要三个方程式。

解:根据KCL,列节点电流方程(列(n-1)个独立方程):
a节点:I1+I2=I3
根据KVL,列回路电压方程:
网孔1:I1R1-I2R2=Us1- Us2
网孔2:I2R2+I3R3=Us2
解得:I1=3.8A I2=-2.2A I3=1.6A
叠加定理
02
在线性电路中,所有独立电源共同作用产生的响应(电压或电流),等于各个电源单独作用所产生的响应的叠加。

在应用叠加定理时,应注意以下几点:
1) 在考虑某一电源单独作用时,要假设其它独立电源为零值。

电压源用短路替代,电动势为零;电流源开路,电流为零。

但是电源有内阻的则都应保留在原处。

其它元件的联结方式不变。

2) 在考虑某一电源单独作用时,其参考方向应选择与原电路中
对应响应的参考方向相同,在叠加时用响应的代数值代入。

或以原电路中电压和电流的参考方向为准,分电压和分电流的参考方向与其一
致时取正号,不一致时取负号。

3) 叠加定理只能用于计算线性电路的电压和电流,而不能计算功率等与电压或电流之间不是线性关系的参数。

4) 受控源不属于独立电源,必须全部保留在各自的支路中。

【例2】在如下电路中,用叠加定理求电路中的电流I3。

解:根据叠加定理可把图a中的电路图看成图b和图c中电路的叠加
(1)us1单独作用
(2)us2单独作用
(3)有叠加定理可得
网孔分析法
03
网孔电流为待求变量,按KVL建立方程求解电路的方法称为网孔
分析法。

其网孔电流方程也称为网孔方程。

在应用网孔分析法应注意以下几点:
1) 根据网孔自电阻、互电阻、等效电压源的含义和计算方法,可以直接列写网孔分析方程的最终形式,称为视察法。

2) 对含受控电压源的电路,先将受控源视为独立电源,依照视察法的规律列写网孔方程,然后将受控源的控制量用网孔电流表示出来。

【例3】如图所示电路列写网孔方程。

解:假定网孔电流分别在网孔1、2、3中流动,网孔电流的参考方向如图所示。

解:以支路电流为变量,列写各网孔的KVL方程为
为得到以网孔电流为未知变量的电路方程,用网孔电流表示各支路电流,即有:
将上述各式代入KVL方程,可得网孔电流方程
即为该电路的网孔方程,显然,由此三个方程,可求解网孔电流。

结点分析法
04
在有n个结点的电路中,任选一个结点为参考结点,其余各结点至参考结点的电压称为该结点的结点电位。

以结点电位为待求变量,将各支路电流用结点电位表示,列写除了参考结点以外其他所有结点的KCL方程,求得结点电位后再确定其他变量的电路分析方法,称为结点分析法。

结点分析方程的列写步骤:
1) 选取参考结点,假定其余n-1个独立结点的结点电位;
2) 列写n-1个独立结点的KCL方程,方程中的各支路电流用结点电位表示;
3) 求解方程,得到结点电位;
4) 通过结点电位确定其他变量。

【例4】对如图所示电路列写结点方程。

解:设结点④为参考结点,并令独立结点①、②、③电压分别设为。

分别列写结点①、②、③的KCL方程如下。

为得到以结点电位为未知变量的电路方程,用结点电位表示各支路电流,即有:
将上述各式代入KCL方程,得到结点方程整理整理得:
戴维宁定理与诺顿定理
05
戴维宁定理与诺顿定理常用来获得一个复杂网络的最简单等效电路,特别适用于计算某一条支路的电压或电流,或者分析某一个元件参数变动对该元件所在支路的电压或电流的影响等情况。

应用的一般步骤:
1) 把代求支路以外的电路作为有源一端口网络;
2) 考虑戴维宁等效电路时,计算该有源一端口网络的开路电压
3) 考虑诺顿等效电路时,计算该有源一端口网络的短路电流isc;
4) 计算有源一端口网络的入端电阻 Req;
5) 将戴维宁或诺顿等效电路代替原有源一端口网络,然后求解电路。

【例5】如图所示电路的电流I=2A,试确定电阻R的值。

解:先确定电阻R以外电路的戴维宁等效电路,如图(b)所示,再由电流I=2A确定阻2R。

选择直接计算图a的和。

根据叠加定理,R断开时
(电流源单独作用U'ab+U''ab电压源单独用)将独立电源置零,不难得到等效电阻。

由图(b)得
因此:
各种方法比较
以上通过几个例子说明了电路分析方法的合理选择。

有些问题,需要几种方法综合应用,这里不再举例。

总之,解题方法选择得当,可以使解题过程简捷,提高解题效率。

每种电路的分析方法,一般都有其适用范围。

应用霍夫定律求解适用于求多支路的电流,但电路不能太复杂;电源法等效变换法适用于电源较多的电路;节点电位法适用于支路多、节点少的电路;网孔分析法使适用于支路多、节点多、但网孔少的电路;戴维南定理和迭加定理适用于求某一支路的电流或某段电路两端电压。

上面例题的电路比较简单,可选择任意一种方法求解,对于一些比较复杂但有一定特点的电路,必须选择合适的方法,才能使解题过程简单,容易正确求解。

1) 叠加定理仅适用于线性电路,应用叠加定理分析含受控源电
路时,通常不把受控源单独作用于电路,而把受控源作为电阻元件一样对待。

当某一独立电源单独作用于电路时,受控源保留在电路中。

叠加时应注意各响应分量的参考方向与原来的响应变量方向是否一致,方向一致则响应分量前应取“+”号,不一致则响应分量前应取“-”号。

叠加定理不可滥用,通常用于电源单独作用时电路容易求解的情况,也常用于电路结构或者参数不详的情况。

2) 对于支路电流法,方程数等于支路数,利用计算机易于求解,但如果未知量较少,如三个时,无论代入消元法或行列式法,计算量都太大。

如果减少未知量,则方程数减少。

包括网孔电流法、回路电流法、节点电压法多事减少未知量,减少方程而提出的。

3) 结点分析法的实质结点分析法的实质是以结点电位为待求变量,列写n-1个独立的KCL方程,对结点数少的电路尤为适用。

一旦选定了参考结点,则其余结点相对于参考结点的电压即为结点电位,未知量非常容易确认,因此在电路计算机辅助分析中多采用结点分析法。

4) 戴维宁与诺顿定理常用以简化一个复杂网络,特别适用于计算某一条支路的电压或电流,或者分析某一个元件参数变动对所在支路的影响等情况。

应用步骤:把待求支路以外的电路作为有源一端口网络,计算该网络的开路电压、短路电流、输入端电阻3个参数中的任意两个。

5) 在线性电路中,所有独立电源共同作用产生的响应(电压或电流),等于各个电源单独作用所产生的响应的叠加。

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