基本电路分析方法

《电路分析基础》——电路的基本分析方法

xiezk@

1 第2章 电路的基本分析方法

电路的基本分析方法贯穿了整个教材，只是在激励和响应的形式不同时，电路基本分析方法的应用形式也不同而已。本章以欧姆定律和基尔霍夫定律为基础，寻求不同的电路分析方法，其中支路电流法是最基本的、直接应用基尔霍夫定律求解电路的方法；回路电流法和结点电压法是建立在欧姆定律和基尔霍夫定律之上的、根据电路结构特点总结出来的以减少方程式数目为目的的电路基本分析方法；叠加定理则阐明了线性电路的叠加性；戴维南定理在求解复杂网络中某一支路的电压或电流时则显得十分方便。这些都是求解复杂电路问题的系统化方法。

本章的学习重点：

 求解复杂电路的基本方法：支路电流法；

 为减少方程式数目而寻求的回路电流法和结点电压法；

 叠加定理及戴维南定理的理解和应用。

2．1 支路电流法

1、学习指导

支路电流法是以客观存在的支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律列出与未知量个数相同的方程式，再联立求解的方法，是应用基尔霍夫定律的一种最直接的求解电路响应的方法。学习支路电流法的关键是：要在理解独立结点和独立回路的基础上，在电路图中标示出各支路电流的参考方向及独立回路的绕行方向，正确应用KCL、KVL列写方程式联立求解。支路电流法适用于支路数目不多的复杂电路。

2、学习检验结果解析

（1）说说你对独立结点和独立回路的看法，你应用支路电流法求解电路时，根据什么原则选取独立结点和独立回路？

解析：不能由其它结点电流方程（或回路电压方程）导出的结点（或回路）就是所谓的独立结点（或独立回路）。应用支路电流法求解电路时，对于具有m条支路、n个结点的电路，独立结点较好选取，只需少取一个结点、即独立结点数是n－1个；独立回路选取的原则是其中至少有一条新的支路，独立回路数为m－n＋1个，对平面电路图而言，其网孔数即等于独立回路数。

2．图2.2所示电路，有几个结点？几条支路？几个回路？几个网孔？若对该电路应用支《电路分析基础》——电路的基本分析方法

电路分析基础基本概念

电路分析基础基本概念

1实际电路：实际电路是各个器件按照一定的方式相互连接而构成电流的通路。以实现电能或电信号的产生、传输、转换、控制和处理等。

模型：是对实体的特征和变化规律的一种表示或者抽象。

理想电路元件：理想电路元件是用数学关系式严格定义的假想元件，每一种理想电路元件都可以表示其实际器件的其中主要的一种电磁性能，理想电路元件是电路模型的最小组成单元。

R、L、C是电路中的三类基本元件

电路模型：电路模型是实际电路在一定条件下的科学抽象和足够精确的数学描述。

集总概念：当实际电路的尺寸远小于电路工作时电磁波的波长时，可以把元件的作用集总起来，这样的元件叫做集总元件，这样的电路参数叫做集总参数，由集总元件构成的电路称为集总电路。

分布概念：当实际电路的尺寸可以电路工作时电磁波的波长相比拟时，电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不相同，这样的元件叫做分布元件，这样的电路参数叫做分布参数，由分布元件构成的电路叫做分布电路。

1

集总电路的分类：（1）静态电路 （2）动态电路

二端元件：具有两个端子的元件叫做二端元件，又叫单口元件

支路：电路的每一个二端元件称为一条支路，流经元件的电流叫做支路电流，元件的端电压叫做支路电压。

节点：电路中两条或两条以上的支路的公共连接点叫做节点。

回路：电路中由支路组成的任一闭合路径称为回路。

网孔：内部不含有支路的回路叫做网孔。

网络：一般把含有元件较多的电路称为网络。

有源网络：内部含有独立电源的网络

无源网络：内部不含独立电源的网络

平面网络：可以画在一个平面上而不出现任何支路交叉现象的网络。

非平面网络：不属于平面网络即为非平面网络。

KCL：对于任一集总电路的任一节点，在任一时刻，流进（或流出）改节点的支路电流的代数和为零。或表示为流入任一节点的支路电流的等于流出任一节点的支路电流。

KVL:对于任一集总电路的任一回路，在任一时刻，沿着该回路的所有支路电压的代数和为零。或表示为回路中各支路电压升的代

电路分析基础基本概念

电路分析基础基本概念

1实际电路：实际电路是各个器件按照一定的方式相互连接而构成电流的通路。以实现电能或电信号的产生、传输、转换、控制和处理等。

模型：是对实体的特征和变化规律的一种表示或者抽象。

理想电路元件：理想电路元件是用数学关系式严格定义的假想元件，每一种理想电路元件都可以表示其实际器件的其中主要的一种电磁性能，理想电路元件是电路模型的最小组成单元。

R、L、C是电路中的三类基本元件

电路模型：电路模型是实际电路在一定条件下的科学抽象和足够精确的数学描述。

集总概念：当实际电路的尺寸远小于电路工作时电磁波的波长时，可以把元件的作用集总起来，这样的元件叫做集总元件，这样的电路参数叫做集总参数，由集总元件构成的电路称为集总电路。

分布概念：当实际电路的尺寸可以电路工作时电磁波的波长相比拟时，电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不相同，这样的元件叫做分布元件，这样的电路参数叫做分布参数，由分布元件构成的电路叫做分布电路。

1

集总电路的分类：（1）静态电路 （2）动态电路

二端元件：具有两个端子的元件叫做二端元件，又叫单口元件

支路：电路的每一个二端元件称为一条支路，流经元件的电流叫做支路电流，元件的端电压叫做支路电压。

节点：电路中两条或两条以上的支路的公共连接点叫做节点。

回路：电路中由支路组成的任一闭合路径称为回路。

网孔：内部不含有支路的回路叫做网孔。

网络：一般把含有元件较多的电路称为网络。

有源网络：内部含有独立电源的网络

无源网络：内部不含独立电源的网络

平面网络：可以画在一个平面上而不出现任何支路交叉现象的网络。

非平面网络：不属于平面网络即为非平面网络。

KCL：对于任一集总电路的任一节点，在任一时刻，流进（或流出）改节点的支路电流的代数和为零。或表示为流入任一节点的支路电流的等于流出任一节点的支路电流。

KVL:对于任一集总电路的任一回路，在任一时刻，沿着该回路的所有支路电压的代数和为零。或表示为回路中各支路电压升的代

电路的基本定律及基本分析方法

（一） 选择题

1．图1-1（a）所示电路中Us=4V，Is1=3A。用图1-1（b）所示电路等效代替图1-1（a）所示电路，则Is=（ ）

a） 7A

b） 3A

c） -3A

d） 2A

2．图1-2所示的电路中，当电阻值同时减小时，则（ ）。

a） I1 和 I2不变

b） I1增大，I2变小

c） I1增大，I2不变

d） I1减小，I2增大

3．图1-3是含有节点A的部分电路，电流表正负接线端“+”、“-”号标出。今电流表指针正向偏转，示数10A。有关电流、电压正方向也表示在图中，则有（ ）。

a）I1=+10A，U= -6V b）I1= -10A，U=+6V

c）I1=+10A，U=+12V d）I1= -10A，U=-12V

4．图1-4所示电路中，电压Uab的数值是（ ）。

a）0V b）2V c）10V d）8V

5．叠加定理适用于（ ）。

a）线性电路和非线性电路 b）非线性电路

c）计算线性电路中的电流和电压 d）计算线性电路中的功率

6．图1-5是某电路中的一条支路，已知U=8V，I=5A，则在该支路中（ ）。 图1-1 Us Is1

Is

（a） （b）

Is

I1 I2

A + - A

I1 U

3Ω

10Ω 20V

24V 6Ω

10V10V 2Ω 8Ω a

b Uab

图1-4 图1-3 图1-2 a）U、I为关联正方向，支路吸收电功率40W

b）U、I为关联正方向，支路产生电功率40W

c）U、I为非关联正方向，支路吸收电功率40W

d）U、I为非关联正方向，支路产生电功率40W

7．图1-6所示直流电路中，4A恒流源的功率是（ ）。

a）输出24W b）吸收24W c）输出8W d）吸收8W