复杂直流电阻电路研究方法探究

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1、复杂直流电阻电路研究方法探究　　摘要：本文对于技工教育中《电工基础》课程里面的复杂直流电路分析方法进行不同角度的解读与研究，提出对于多种分析方法统一运用的融会贯通以及不同方法的适用范围，以期提高教学的有效性和应用性，使学生更好领会复杂直流电阻电路的分析方法。关键词：技工教育；电工基础；复杂直流电阻电路；支路分析法；节点电压法；网孔分析法；戴维南定理；叠加原理Abstract:thisarticleforthemechaniceducation“electricianbasis”course“complexinthedcanalysismethodfortheinterpret

2、ationofdifferentperspectivesandresearch,putforwardforavarietyofanalysismethodsusingachievemasterythroughacomprehensiveandunified,theapplicablescopeofthedifferentmethodssoastoenhancetheeffectivenessandapplicabilityofteaching,makestudentsbettergraspcomplexdcresistancecircuit,analysismethod.Ke

3、ywords:themechaniceducation;Electricianfoundation;Complexdcresistancecircuit;Branch8analysismethod;Nodevoltagemethod;Meshanalysismethod;Thevenin’stheorem;Superpositionprinciple.中图分类号：TM934.12文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)《电工基础》是技工院校所有电类专业的一门主要专业基础课，也是高等学校电子电工、机电一体化、计算机等专业实行对口单独招生考试中必考的课程之一，也是其

4、它许多非电类专业（例如机械制造工艺，机械维修及检测技术，汽车维修，机电工程农业机械化，化工工艺，和建筑工程等专业）一门必修基础课。《电工基础》课程的主要教学任务是学习直流电路、正弦交流电路、简单磁路的分析方法，掌握电学中部分元件的作用、工作原理等。复杂直流电路的分析是《电工基础》课程的主要教学内容之一，在电路教学中，这部分内容既是重点，也是难点。复杂直流电路分析的理论依据是基尔霍夫定律、欧姆定律、叠加原理、戴维南定理以及电源的等效变换方法等。而复杂电路的分析方法一般有两种：一是利用电路图等效化简，使计算简化，这类方法有：叠加原理、戴维南定理以及电源的等效变换等方法；二是根据需

5、要求出的未知量(一般是电流或电压)，应用基尔霍夫定律列出联立方程，根据支路分析法、节点分析法、网孔分析法来求解电路。8对于同一电路，可用不同的分析方法，得出相同的结果。掌握好分析电路的方法和基本定理，可以让我们更熟练应用于各种电路的分析、列写电流与电压方程、计算出电路各支路的电压与电流，达到学习电路分析的目的。下面我们来看一个例子，通过这个例子我们能更好的理解不同分析方法的运用，达到融会贯通的目的。如下图所示，这是一个复杂直流电阻电路，已知E1=5V、E2=3V、R1=4Ω、R2=2Ω、R3=8Ω，图示电路有两个节点以及3条支路，各支路电流的参考方向如图所示，试求解图示电路R

6、2上的电流I2。对于此复杂直流电阻电路，我们可以通过复杂电路的分析方法作多种途径的求解，而运用每种方法所求得的结果都是相同的。方法一：支路分析法1、先为各支路电流指定参考方向（上图的各支路电流参考方向已经指定），选取独立回路并指定绕行方向（如上图所示选定1、2两个回路并指定逆时针为绕行方向）。2、根据KCL与KVL列节点电流方程以及回路电压方程。节点①：I1=I2+I3回路1：I1R1+I3R3=-8回路2：I2R2-I3R3=383、代入已知数，解联立方程组，求出各支路电流的大小和方向。将E1=5V、E2=3V、R1=4Ω、R2=2Ω、R3=8Ω代入上面的方程组。解得：I1

7、=-1A、I2=-0.5A、I3=-0.5A方法二：节点电压法1、选择参考节点，参考节点电位为0（如上图所示选择②节点为参考节点，所以=0）2、故对节点①列KCL方程为I1=I2+I3I1=、I2=、I3=故=+将E1=5V、E2=3V、R1=4Ω、R2=2Ω、R3=8Ω代入上式。解得：V所以I2==-0.5A方法三：网孔分析法1、对上图电路的两个网孔选择网孔电流的参考方向，且各回路的绕行方向选取与网孔电流的参考方向相同（网孔电流标注与参考方向如图中所示）。2、对图示电路的两个网孔写出KVL方程。网孔1