特殊电阻电路分析方法简析

来源:用户上传      作者:王丽娟 彭琛

　　摘要：电阻电路的解题分析方法有很多种，教学中如何引导学生从多种解法中选出最适合、最简易的方法，从而使他们对这类题型产生兴趣，提高分析电路的水平。
　　关键词：回路电流法;结点电压法;受控源
　　中图分类号：G642 文献标识码：A
　　文章编号：1009-3044（2020）06-0243-02
　　《电路》是工科类专业非常重要的专业基础课。电阻电路分析的一般方法包括两种：1）改变电路的结构，如叠加定律、戴维南定理和诺顿定理等。2）不改变电路的结构，如基尔霍夫定律、支路电流法、回路电流法（包含了网孔电流法）和结点电压法，主要是以电路中支路电流和支路电压作为未知量，由基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KvL）及元件的VCR建立独立方程组，从而求解。本文中主要研究的第2种情况。特殊电阻电路主要分以下三种情况。
　　1支路含有无伴电流源
　　如图1所示，支路中含有无伴电流源，求I=？利用支路电流是回路电流的代数和，可以求出各个支路的电流。
　　电流I的求解可以用很多种方法，针对无伴电流源这种情况，我们通常选择回路电流法，回路的选择时候，使独立电流源支路只有一个回路电流流过，这样这个回路的回路电流就已知了，可以少列一个方程。
　　1.1回路电流法
　　回路电流是我们假象的在闭合回路中流动的电流。回路电流法就是以回路电流作为未知量进行电路分析。一个具有6条支路和n个节点的电路，理论上独立方程数是（b-n+1），有时根据电路图的特点可以减少方程数。
　　1.2解题步骤
　　解：如图1所示，选取回路时，让回路1、2、3电流都只是由一个独立电流源构成，这样就减少了回路电流方程的数目，可以使计算简化。
　　综上所述，可以看出电路中的回路电流只列一个方程就解决了问题，最大限度地简化了解题过程。
　　2支路含有无伴电压源
　　如图2所示，左边支路有个无伴电压源，针对这种电路要求解电压或者电流未知量，一般采用节点电压法。对于无伴电压源支路，取电压源负极为零参考点。
　　2.1节点电压法
　　以节点电压作为独立未知变量，根据基尔霍夫电流定律列出独立的电路方程组，进行求解的过程。
　　2.2解题步骤
　　由上可见，4个节点可列出3个独立的电压方程，而在上题中采用的方法减少了一个方程，极大简化了解题的过程。
　　3支路含有受控源
　　如图3所示电路中，含有受控源电路，先将受控源当作独立电源来处理，再根据题意找出控制量的辅助方程。
　　4结束语
　　随着电子技术的发展，电路研究和设计在生活中必不可少，如电灯的开关、智能手机、电脑等电子产品是由复杂的电路構成，能够分析和计算电路参数，对于解决复杂电路中的实际问题具有重要意义。
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