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第⼆章电路的分析⽅法（答案）第⼆章电路的分析⽅法本章以电阻电路为例，依据电路的基本定律，主要讨论了⽀路电流法、弥尔曼定理等电路的分析⽅法以及线性电路的两个基本定理：叠加定理和戴维宁定理。
1．线性电路的基本分析⽅法包括⽀路电流法和节点电压法等。
（1）⽀路电流法：以⽀路电流为未知量，根据基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律(KVL)列出所需的⽅程组，从中求解各⽀路电流，进⽽求解各元件的电压及功率。
适⽤于⽀路较少的电路计算。
（2）节点电压法：在电路中任选⼀个结点作参考节点，其它节点与参考节点之间的电压称为节点电压。
以节点电压作为未知量，列写节点电压的⽅程，求解节点电压，然后⽤欧姆定理求出⽀路电流。
本章只讨论电路中仅有两个节点的情况，此时的节点电压法称为弥尔曼定理。
2 ．线性电路的基本定理包括叠加定理、戴维宁定理与诺顿定理，是分析线性电路的重要定理，也适⽤于交流电路。
（1）叠加定理：在由多个电源共同作⽤的线性电路中，任⼀⽀路电压（或电流）等于各个电源分别单独作⽤时在该⽀路上产⽣的电压（或电流）的叠加（代数和）。
①“除源”⽅法（a）电压源不作⽤：电压源短路即可。
（b）电流源不作⽤：电流源开路即可。
②叠加定理只适⽤于电压、电流的叠加，对功率不满⾜。
（2）等效电源定理包括戴维宁定理和诺顿定理。
它们将⼀个复杂的线性有源⼆端⽹络等效为⼀个电压源形式或电流源形式的简单电路。
在分析复杂电路某⼀⽀路时有重要意义。
①戴维宁定理：任何⼀个线性含源的⼆端⽹络，对外电路来说，可以⽤⼀个理想电压源和⼀个电阻的串联组合来等效代替，其中理想电压源的电压等于含源⼆端⽹络的开路电压，电阻等于该⼆端⽹络中全部独⽴电源置零以后的等效电阻。
②诺顿定理：任何⼀个线性含源的⼆端⽹络，对外电路来说，可以⽤⼀个理想电流源和⼀个电阻的并联组合来等效代替。
此理想电流源的电流等于含源⼆端⽹络的短路电流，电阻等于该⼆端⽹络中全部独⽴电源置零以后的等效电阻。
3 ．含受控源电路的分析对含有受控源的电路，根据受控源的特点，选择相应的电路的分析⽅法进⾏分析。
电阻电路分析的基本原理与方法电阻电路是电路中最简单的一种电路，它由电源、电阻和导线构成。
在电子工程领域，电阻电路的分析是基础中的基础，它为我们理解和解决电路中的问题提供了重要的思路和方法。
本文将讨论电阻电路分析的基本原理与方法。
一、基本原理电阻电路的基本原理建立在欧姆定律的基础上。
欧姆定律表明，电流通过一个导体的大小与导体两端的电势差成正比，与导体的电阻成反比。
即I = U / R，其中I代表电流，U代表电势差，R代表电阻。
根据欧姆定律，我们可以推导出一些电阻电路的基本性质。
例如，当电阻不变时，电流与电势差成正比；当电势差不变时，电流与电阻成反比。
二、串联电阻电路的分析方法串联电阻电路是指多个电阻依次连接在同一电路中的电路形式。
在分析串联电阻电路时，我们可以使用以下方法：1. 计算总电阻：串联电阻电路的总电阻等于各个电阻之和，即R_total = R1 + R2 + R3 + ... + Rn。
2. 计算总电流：根据欧姆定律，总电流I_total等于总电阻R_total与电源电压U之比，即I_total = U / R_total。
3. 计算每个电阻上的电压：根据欧姆定律，每个电阻上的电压等于它所对应的电流与电阻的乘积，即U1 = I_total * R1，U2 = I_total * R2，U3 = I_total * R3，依此类推。
三、并联电阻电路的分析方法并联电阻电路是指多个电阻同时连接在电路中的电路形式。
在分析并联电阻电路时，我们可以使用以下方法：1. 计算总电阻：并联电阻电路的总电阻等于各个电阻的倒数之和的倒数，即1 / R_total = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + ... + 1 / Rn。
2. 计算总电流：根据欧姆定律，总电流I_total等于电源电压U与总电阻R_total之比，即I_total = U / R_total。
3. 计算每个电阻上的电流：根据欧姆定律，每个电阻上的电流等于它所对应的电压与电阻的倒数之积，即I1 = U / R1，I2 = U / R2，I3 =U / R3，依此类推。
第1篇一、前言电子技术是现代科技发展的基础，它涉及电路设计、电子元件、电子设备等多个方面。
为了使学生更好地掌握电子技术的基本理论、实践技能和创新能力，本指导书旨在为学生提供电子技术实践教学的指导。
二、教学目标1. 使学生掌握电子技术的基本理论，包括电路分析、模拟电路、数字电路等。
2. 培养学生具备电子电路设计、调试、维修的能力。
3. 提高学生的动手能力和创新能力。
4. 培养学生的团队合作精神和沟通能力。
三、教学内容1. 电路分析基础（1）电路元件及其参数（2）电路分析方法（3）电路实验2. 模拟电路（1）放大电路（2）滤波电路（3）稳压电路（4）运算电路（5）模拟电路实验3. 数字电路（1）数字电路基础（2）组合逻辑电路（3）时序逻辑电路（4）数字电路实验4. 电子设计竞赛与创新能力培养四、实践教学安排1. 课堂实验（1）电路分析实验（2）模拟电路实验（3）数字电路实验2. 课程设计（1）电路设计（2）模拟电路设计（3）数字电路设计3. 电子设计竞赛五、教学方法和手段1. 讲授法教师讲解电子技术的基本理论，使学生掌握电子技术的基本概念和原理。
2. 案例分析法通过分析实际电路案例，使学生了解电路设计、调试、维修的技巧。
3. 实验法通过实验，使学生掌握电子技术实践技能。
4. 讨论法组织学生进行课堂讨论，提高学生的团队合作精神和沟通能力。
5. 网络教学利用网络资源，拓宽学生的知识面，提高学生的学习兴趣。
六、教学评价1. 课堂实验成绩2. 课程设计成绩3. 电子设计竞赛成绩4. 学生自评与互评七、教学资源1. 教材：《电子技术基础》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》等。
2. 实验设备：示波器、万用表、信号发生器、电源等。
3. 网络资源：电子技术论坛、电子技术博客、电子技术视频等。
八、教学建议1. 注重基础知识的学习，为后续课程和实践打下坚实基础。
2. 积极参加实验和课程设计，提高实践能力。
3. 关注电子技术发展动态，拓宽知识面。
电阻电路分析电阻电路是电路中最简单的一种电路，由电阻器构成。
在电路中，电阻器的作用是阻碍电流的流动，使电路中的电压和电流得到控制和调节。
本文将对电阻电路的分析进行介绍，包括串联电阻电路和并联电阻电路的计算方法以及在实际应用中的一些注意事项。
一、串联电阻电路的分析串联电阻电路是指多个电阻器按顺序连接在一起的电路，电流依次通过各个电阻器。
在该电路中，电流的强度在各个电阻器间是相等的，而总电压等于各个电阻器的电压之和。
1. 计算总电阻串联电阻器的总电阻等于各个电阻器的电阻之和。
例如，若有三个电阻器R1、R2和R3连接在一起，它们的电阻分别为R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω，则总电阻R总=R1+R2+R3=10Ω+20Ω+30Ω=60Ω。
2. 计算总电流在串联电阻电路中，总电压V总等于各个电阻器电压之和。
如果我们已知总电阻和总电压，就可以通过应用欧姆定律计算出总电流。
3. 计算各电阻器的电压各个电阻器的电压等于总电压与总电阻的比例乘以各自的电阻值。
例如，在上述电路中，若总电压为V总=12V，则各个电阻器的电压为V1=R1×(V总/R总)=10Ω×(12V/60Ω)=2V，V2=4V，V3=6V。
二、并联电阻电路的分析并联电阻电路是指多个电阻器同时连接在电路中的一种方式。
在该电路中，各个电阻器之间的电压相等，而总电流等于各个电阻器电流之和。
1. 计算总电阻并联电阻器的总电阻可以通过各个电阻器的电阻值的倒数之和的倒数得到。
例如，若有三个电阻器R1、R2和R3连接在一起，它们的电阻分别为R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω，则总电阻R总=1/((1/R1)+(1/R2)+(1/R3))=1/((1/10Ω)+(1/20Ω)+(1/30Ω))≈5.45Ω。
2. 计算总电流在并联电阻电路中，各个电阻器的电流之和等于总电流。
如果我们已知总电阻和总电压，就可以通过应用欧姆定律计算出总电流。
电阻电路的节点电流解析解计算电阻电路是电路中最基本的一种电路，它由电阻元件组成。
对于一个复杂的电阻电路来说，计算其中的节点电流是十分重要的。
在这篇文章里，我将介绍一种常用的方法来计算电阻电路中节点电流的解析解。
1. 节点电流分析方法节点电流分析方法是一种基于基尔霍夫电流定律的电路分析方法。
根据基尔霍夫电流定律，电路中的节点处的电流总和为零。
通过设立适当的方程，可以解析地计算出电路中各个节点的电流。
2. 构建方程组为了计算节点电流，我们需要假设每个节点处的电流，并且构建方程组来描述电流之间的关系。
设电阻电路中有n个节点，我们可以设置n-1个方程来描述电流之间的关系。
以一个简单的电路为例，假设有两个节点A和B，电流分别为I_A和I_B，电阻为R。
根据基尔霍夫电流定律，节点A处的电流I_A满足以下方程：I_A - I_B = 0。
3. 解方程组有了方程组后，我们就可以解方程组，求解出各个节点处的电流值。
通过代入和消元等方法，我们可以得到节点电流的解析解。
继续以上面的例子为例，我们可以解得I_A = I_B = V/R，其中V为电压源的电压。
对于更复杂的电路，我们可以采用类似的方法，根据节点数设立方程组，并通过解方程组求解出节点电流的解析解。
4. 数值计算除了解析解，我们也可以使用数值计算的方法来求解电路中的节点电流。
通过利用计算机辅助工具，我们可以直接输入电路的拓扑结构和电阻值，计算出节点电流的数值解。
数值计算的方法可以更方便地处理复杂的电路，但是解析解仍然具有其重要性。
解析解不仅可以帮助我们更深入地理解电路的性质，而且在某些情况下也更具有实用性。
5. 结论电阻电路的节点电流解析解计算是电路分析的重要内容。
通过节点电流分析方法，我们可以构建方程组，并求解出电路中各个节点处的电流。
在实际应用中，解析解和数值解都有其独特的优势和适用范围。
在电路设计和故障诊断等领域，节点电流解析解计算是不可或缺的技术。
通过本文的介绍，希望读者能够更加理解电阻电路的节点电流解析解计算方法，并将其应用于实际问题的解决中。
§3.3 网孔分析（网孔法）
支路电流法是直接应用KCL、KVL解题的方法，因而这个方法最为直观。
但对支路数多的电路，求解方程的工作量很大。
一、什么是网孔分析（mesh current）
图中指定了三个顺时针方向的网孔电流，下标m表示网孔的意思。
网孔电流是一组独立变量。
网孔电流一旦确定，则各支
路电流可用网孔电流唯一表示。
如图示：
⎭
⎬⎫
=-=+-=-=-==3632
53142
131221,,,,m m m m m m m m m I I I I I I I I I I I I I I I （1） 二、建立网孔电压方程（∑RI = ∑U S ）之规则
在三个网孔中，沿着网孔电流方向观看各元件上的电压
支路电流。
显然，就求解方程来说，网孔分析比支路电流法简便。
一些记号及其含义： 以（2）式为例：
43211R R R R ++=
网孔1的自电阻，它等于网孔1中
各个电阻之和。
312R R -=
网孔1与网孔2之间的互电阻。
当两个网孔电流在互电阻上同向时，互电
阻等于公共电阻之和；反向时，等于公共电阻之和的负值。
413R R -= 网孔1、3之间的互电阻。
注意：在计算网孔自电阻与互电阻时，独立源都处于置零状态。
42)
1(S S S U U U -=∑ 网孔1中独立电压源电压之代数和。
（各电压源电压的方向与网孔电流一致时，前面取负号；反之取正号）。
引进自电阻、互电阻后，（2）式可简写成：
S m m m U I R I R I R (1)
313212111∑=++
分析上式，可得编写网孔方程的规则为：
自电阻×自网孔电流＋∑互电阻×相邻网孔电流（当相邻网孔电流在互电阻上同向时，互电阻为正；反向时为负；没有公共电阻时，互电阻为零） = 自网孔中各个独立电压源电压之代数和。
如果电路中有受控源存在，则在建立网孔方程时，先将受控源看作独立电源，然后将控制量转换成用网孔电流表示，并将方程整理成一般形状。
必须注意，在整理后的方程中，上述关于确定自电阻、互电阻与网孔中独立电压源电压
之代数和的规则，一般已不再适用了。
三、网孔分析的解题过程
1. 在每一网孔中选取一个合适的网孔电流；
2. 以网孔电流作为独立变量，并以网孔电流方向作为回路参考方向，建立KVL 方程S U RI ∑=∑；
中的网孔电流方向与电流源方向一致，这样，这几个网孔电流就等于相应的电流源电流，其网孔方程不用再建立，这就是所谓选取合适的网孔电流之含义。
例2 在图示电路中，R S = R 1 = 1Ω，R 2 = 2Ω，R 3 = 3Ω，
μ = 3，要使I 3 = 3A ，试确定U S1值。
（U 转换为网孔电流的函数）
将（3）代入（1）（2）并整理得： 122121)1(])1[(S m m S U I R I R R R μμ-=-++- （4）
123212)()(S m m S U I R R I R R μμ=++-
（5）
R 1
R 3
R 1
R 3
（4）（5）为网孔方程的一般形式。
可以看到，由于受控电源的存在，确定网孔自电阻、互电阻与网孔中独立电压源电压之代数和的规则已遭破坏。
代入数据后得： 121)31(2]211)31[(S m m U I I -=-++⨯-
1213)32()213(S m m U I I =++-⨯
即 12122S m m U I I -=- （6）
12135S m m U I I =+
（7）
（7）－（6）式得
1257S m U I =
令
A 332==I I m
得
V 2.41=S U
§3.4 回路分析（回路法）
上节介绍的网孔分析只能用于平面网络。
另外，在平面电路中，当电流源位于外围支路时，采用网孔分析是合适的，但电流源位于非外围支路中时，网孔分析是不适宜的。
例：图示电路，由于电流源的位置在中间，用网孔分析法并不合适。
R 3
本节要介绍的回路分析，不管电流源位于什么样的支路中，也不管电路是平面的，还是非平面的，都是可取的。
回路分析是网孔分析的广义，网孔分析只是回路分析中的一个特例。
6
S U 5. 确定树支电流
对三个基本割集应用广义KCL ，得（用KCL 确定其它支路电流）。
214I I I +=，3215I I I I -+=，316I I I -=。
思考：上例中如果选取支路（2, 5, 6）为树，回路分析与网孔分析有何异同？相同！表明网孔分析只是回路分析中的一个特例。
例1 已知R 1 = 1Ω，I S2 = 2A ，I S3 = 3A ，R 4 = 4Ω，U S4 =
4V ，R 5 = 5Ω，R 6 = 6Ω，试用回路分析求各支路电
知的回路电流是I 1，对I 1回路：
436241641)(S S S U I R I R I R R R =-+++
代入数据：43624)641(1=⨯-⨯+++I 解得
A 27.111/141==I
树支电流除了可用基本割集确定外，也可以根据支路电流与回路电流间的关系确定，即
I4 = I1+I S2 = 1.27+2 = 3.27A
I5 = I S2+I S3 = 2+3 = 5A
I6 = I1－I S3 = 1.27－3 = －1.73A
4
选树如图所示。
对I4回路：(R1+R2+R3+R4)I4+(R1+R2)g m U4－(R2+R3)I S5 = 0
式中U4应转换为用独立变量回路电流表示：
44444I I R U ==
代入上式：05)32(4)21()4321(44=⨯+-⨯+++++I g I m )1210/(254m g I +=
支路3中的电流：5)1210/(25543-+=-=m S g I I I 令03=I ，得S g m 12/5-=。
