本帖最后由 czd886 于 2023-12-28 15:44 编辑

线性电路的一般分析方法 :普遍性:对任何线性电路都适用。系统性:计算方法有规律可循。
方法的基础:电路的连接关系—KCL,KVL定律。元件的电压、电流关系特性。
复杂电路的一般分析法就是根据KCL、KVL及元件电压和电流关系列方程、解方程。根据列方程时所选变量的不同可分为支路电流法、回路电流法和结点电压法。
电路的图:
1.网络图论
图论是拓扑学的一个分支,是富有趣味和应用极为广泛的一门学科。

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2.电路的图
结论:电路的图是用以表示电路几何结构的图形,图中的支路和结点与电路的支路和结点一一对应。
(1)图的定义(Graph)  G={支路,结点}
图中的结点和支路各自是一个整体。移去图中的支路,与它所联接的结点依然存在,因此允许有孤立结点存在。如把结点移去,则应把与它联接的全部支路同时移去。
(2)路径
从图G的一个结点出发沿着一些支路连续移动到达另一结点所经过的支路构成路径。
(3)连通图
图G的任意两结点间至少有一条路径时称为连通图,非连通图至少存在两个分离部分。
(4)子图
若图G1中所有支路和结点都是图G中的支路和结点,则称G1是G的子图。

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KCL和KVL的独立方程数:
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支路电流法:
1. 支路电流法
以各支路电流为未知量列写电路方程分析电路的方法。
对于有n个结点、b条支路的电路,要求解支路电流,未知量共有b个。只要列出b个独立的电路方程,便可以求解这b个变量。
2. 独立方程的列写
从电路的n个结点中任意选择n-1个结点列写KCL方程;选择基本回路列写b-(n-1)个KVL方程。
(1)支路电流法的一般步骤
标定各支路电流(电压)的参考方向;选定(n–1)个结点,列写其KCL方程;选定b–(n–1)个独立回路,指定回路绕行方向,结合KVL和支路方程列写;求解上述方程,得到b个支路电流。
(2)支路电流法的特点:
支路法列写的是 KCL和KVL方程, 所以方程列写方便、直观,但方程数较多,宜于在支路数不多的情况下使用。


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网孔电流法:
1.网孔电流法
以沿网孔连续流动的假想电流为未知量列写电路方程分析电路的方法称网孔电流法。它仅适用于平面电路。
基本思想:为减少未知量(方程)的个数,假想每个回路中有一个回路电流。各支路电流可用回路电流的线性组合表示,来求得电路的解。
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列写的方程:
网孔电流在网孔中是闭合的,对每个相关结点均流进一次,流出一次,所以KCL自动满足。因此网孔电流法是对网孔回路列写KVL方程,方程数为网孔数。

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(1)网孔电流法的一般步骤
选网孔为独立回路,并确定其绕行方向;以网孔电流为未知量,列写其KVL方程;求解上述方程,得到 l 个网孔电流;求各支路电流;

(2)网孔电流法的特点:仅适用于平面电路。
回路电流法:
1.回路电流法
以基本回路中沿回路连续流动的假想电流为未知量列写电路方程分析电路的方法。它适用于平面和非平面电路。
列写的方程:回路电流法是对独立回路列写KVL方程,方程数为:b-n+1
2. 方程的列写
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方程的标准形式:

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3.理想电流源支路的处理
引入电流源电压,增加回路电流和电流源电流的关系方程。

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选取独立回路,使理想电流源支路仅仅属于一个回路,该回路电流即IS 。
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4.受控电源支路的处理
对含有受控电源支路的电路,可先把受控源看作独立电源按上述方法列方程,再将控制量用回路电流表示。

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结点电压法:
1.结点电压法
以结点电压为未知量列写电路方程分析电路的方法。适用于结点较少的电路。
基本思想:选结点电压为未知量,则KVL自动满足,无需列写KVL 方程。各支路电流、电压可视为结点电压的线性组合,求出结点电压后,便可方便地得到各支路电压、电流。
列写的方程:结点电压法列写的是结点上的KCL方程,独立方程数为:n-1
注意:与支路电流法相比,方程数减少b-(n-1)个。任意选择参考点:其它结点与参考点的电位差即为结点电压(位),方向为从独立结点指向参考结点。

2. 方程的列写
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列写