复杂直流电路的分析方法及灵活运用-论文.pdf

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1、复杂直流电路的分析方法及灵活运用霍德华/丹东市技师学院【摘要】复杂电路的分析在《电工基础》课程中占有比较重要的作用。比较各种分析方法，熟练掌握，灵活运用。【关键词】复杂电路；分析方法；灵活运用复杂直流电路的分析，在直流电路的求解中很重要。分析复杂直流电路的方法很多，如支路电流法、回路电流法、叠加原理法等，有的方法普遍试用，但有时比较繁琐，根据电路的特点选择相应的方法来分析电路，比较方便。在教学中，发现学生学习较死板，用法不灵活。要求学生先观察电路的特点，掌握各种方法灵活运用。一．复杂电路的概念及基本定理1.简单电路：能够转化成简单的串、并联的电路，称为简单电路。

2、也就是说，只要运用欧姆定律和电阻串、并联电路特点的计算公式，就能对它们进行分析和计算。2.复杂电路：运用欧姆定律和电阻串并联特点及公式不能简化分析，这类电路，称为复杂电路。如图1就是复杂电路。图1复杂直流电路图2节点3．基尔霍夫定律。分析复杂电路的方法很多，但都是基于两个基本定律——欧姆定律和基尔霍夫定律。欧姆定律我们很熟悉，基尔霍夫定律，我们简单做一回顾：（1）基尔霍夫第一定律（节点定律）：流任一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和，表达式为。或者说流过任一节点的电流的代数和为零，表达式为∑I=0。基尔霍夫第一定律表明电流具有连续性。在电流的任一节点上，不

3、可能发生电荷的积累。即流入节点的总电量恒等于同一时间内从该节点流出的总电量。如图2，对于节点A列出的节点方程为IIIII或IIIII0（图2）1423514235在讲授节点定律时，用类比的方法，举例水流与电流，大河与分支小支流的流量的关系来方便学生的理解。运用节点定律解题时，可列出任一节点的电流方程。在列节点电流方程前，首先要标定电流方向，其原则是：对已知电流，按实际方向标出；对未知电流的方向，可任意标定。最后根据计算结果来确定未知电流的方向。计算结果为正，未知电流的实际方向与标定方向一致；计算结果为负，未知电流的实际方向与标定方向相反。（2）

4、基尔霍夫第二定律：也称为回路电压定律。内容是：在任意回路中，电动势的代数和恒等于各电阻上电压降的代数和，数学表达式为：EIR根据这一规律列出的方程式叫回路电压方程式。在列方程前，首先要确定电动势及电压降极性的正负。一般方法是：先在图中选择一个回路方向，回路的方向原则上可任意选取，但通常选数值较大的电动势的正方向为回路的方向。回路方向一旦选定后，在解题的过程中，不能改变，并以这个回路方向来确定电动势和电压降的正负号。其原则是：当电动势的正方向与回路方向一致时，该电动势取正号，反之，取负号；当电阻上的电流方向与回路方向一致时，则此电阻上的电压降为正号，反之为负

5、号。二．复杂电路的分析方法1.支路电流法对一个复杂电路，以各支路电流为未知量，先假定支流的电流方向和回路方向，再根据基尔霍夫定律列出方程式进行计算的方法叫支路电流法。步骤为：（1）标出各支路的电流方向和回路方向。（2）有m个节点的电路，列出m-1个节点方程。（3）列回路电压方程，n个支路个数为n-（m-1）个。（4）代入数据求解，并根据数据的正负，确定电位的实际方向。例1如图3所示是两个电源并联对负载供电的电路，已知E18V,E9V,RR1Ω，R4Ω,12123求各支路电流。解：（1）假设各支路电流方向和回路方向如图所示。图3（2）列节点方程III

6、123（3）列回路电压方程RIRIE11331RIRIE22332（4）代入数据解方程III123I4I1813I4I923解得I6A,I3A,I3A1232.回路电流法先把复杂电路分成若干个最简单的回路（网孔），并假设各回路的电流方向，然后根据基尔霍夫第二定律列出回路的电压方程来进行计算的方法。步骤为：（1）先假设各网孔的回路电流方向（2）根据基尔霍夫第二定律列出回路电压方程（有几个网孔就列几个方程）（3）代入数据，解方程组。(4)求出各支路电流。例2如图3所示，已知E18V,E9V,RR1Ω，R4Ω,求各支路电流。121

7、23解：（1）假设各支路电流方向和回路方向如图所示图4（2）根据基尔霍夫第二定律列出两个网孔的回路电压方程(RR)IRIE13113221(RR)IRIE23223112（3）代入已知数解方程5I4I1811224I5I91122I6A，I3A1122II6A111II3A222III3A31122I、I、I均为正值，表明它们的实际方向与图中假设方向一致。1233.用电压源和电流源等效变换法在多电源并联的复杂电路中，可通过变换电源的等效电路，把复杂单路化简为简单电路，从而计算简便。电压源是在电路分析中用E和r串联的电路来

8、代替实际电源，E=UEA