特殊電阻電路分析方法簡析

王麗娟 彭琛

摘要：電阻電路的解題分析方法有很多種，教學(xué)中如何引導(dǎo)學(xué)生從多種解法中選出最適合、最簡易的方法，從而使他們對這類題型產(chǎn)生興趣，提高分析電路的水平。

關(guān)鍵詞：回路電流法;結(jié)點(diǎn)電壓法;受控源

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）06-0243-02

《電路》是工科類專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。電阻電路分析的一般方法包括兩種：1）改變電路的結(jié)構(gòu)，如疊加定律、戴維南定理和諾頓定理等。2）不改變電路的結(jié)構(gòu)，如基爾霍夫定律、支路電流法、回路電流法（包含了網(wǎng)孔電流法）和結(jié)點(diǎn)電壓法，主要是以電路中支路電流和支路電壓作為未知量，由基爾霍夫電流定律（KCL）和基爾霍夫電壓定律（KvL）及元件的VCR建立獨(dú)立方程組，從而求解。本文中主要研究的第2種情況。特殊電阻電路主要分以下三種情況。

1支路含有無伴電流源

如圖1所示，支路中含有無伴電流源，求I=？利用支路電流是回路電流的代數(shù)和，可以求出各個支路的電流。

電流I的求解可以用很多種方法，針對無伴電流源這種情況，我們通常選擇回路電流法，回路的選擇時(shí)候，使獨(dú)立電流源支路只有一個回路電流流過，這樣這個回路的回路電流就已知了，可以少列一個方程。

1.1回路電流法

回路電流是我們假象的在閉合回路中流動的電流。回路電流法就是以回路電流作為未知量進(jìn)行電路分析。一個具有6條支路和n個節(jié)點(diǎn)的電路，理論上獨(dú)立方程數(shù)是（b-n+1），有時(shí)根據(jù)電路圖的特點(diǎn)可以減少方程數(shù)。

1.2解題步驟

解：如圖1所示，選取回路時(shí)，讓回路1、2、3電流都只是由一個獨(dú)立電流源構(gòu)成，這樣就減少了回路電流方程的數(shù)目，可以使計(jì)算簡化。

綜上所述，可以看出電路中的回路電流只列一個方程就解決了問題，最大限度地簡化了解題過程。

2支路含有無伴電壓源

如圖2所示，左邊支路有個無伴電壓源，針對這種電路要求解電壓或者電流未知量，一般采用節(jié)點(diǎn)電壓法。對于無伴電壓源支路，取電壓源負(fù)極為零參考點(diǎn)。

2.1節(jié)點(diǎn)電壓法

以節(jié)點(diǎn)電壓作為獨(dú)立未知變量，根據(jù)基爾霍夫電流定律列出獨(dú)立的電路方程組，進(jìn)行求解的過程。

2.2解題步驟

由上可見，4個節(jié)點(diǎn)可列出3個獨(dú)立的電壓方程，而在上題中采用的方法減少了一個方程，極大簡化了解題的過程。

3支路含有受控源

如圖3所示電路中，含有受控源電路，先將受控源當(dāng)作獨(dú)立電源來處理，再根據(jù)題意找出控制量的輔助方程。

4結(jié)束語

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電路研究和設(shè)計(jì)在生活中必不可少，如電燈的開關(guān)、智能手機(jī)、電腦等電子產(chǎn)品是由復(fù)雜的電路構(gòu)成，能夠分析和計(jì)算電路參數(shù)，對于解決復(fù)雜電路中的實(shí)際問題具有重要意義。