趙勇+初廣前
摘 要:隨著現(xiàn)代電工、電子科學技術(shù)的迅速發(fā)展,電路作為電類各專業(yè)開設(shè)的一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,其在基礎(chǔ)理論和實際應(yīng)用方面起到的作用日益突出[1]。但學習電路課的學生普遍認為電路這門課難學,為了讓學生熟練掌握電路求解的各種方法,根據(jù)各種求解方法的特征和適應(yīng)情形,對各種電路求解方法進行分析,該文我們分析了“網(wǎng)孔電流法”
關(guān)鍵詞:網(wǎng)孔電流法 自電阻 互電阻
中圖分類號:TM13 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)07(c)-0148-02
對于結(jié)構(gòu)較為簡單的電路,應(yīng)用等效變換的方法來求解通常是有效的。對于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的電路,采用電路的系統(tǒng)求解法更有效。這種方法的特點是不改變電路的結(jié)構(gòu),而是選擇一組合適的電路變量根據(jù)基爾霍夫定律和元件的歐姆定律建立該組變量的獨立方程組,通過求解電路方程,從而得到所需的響應(yīng)[1]。
常見的電路分析方法有:支路電流法、網(wǎng)孔電流法、回路電流法、結(jié)點電壓法。該文分析網(wǎng)孔電流法,網(wǎng)孔電流法只適用于平面網(wǎng)絡(luò)。
1 網(wǎng)孔電流法的幾個概念
網(wǎng)孔電流法:以網(wǎng)孔電流為變量列寫電路方程組求解電路的方法稱為網(wǎng)孔電流法。
網(wǎng)孔電流:網(wǎng)孔電流是一種假想的沿著網(wǎng)孔邊緣流動的電流。網(wǎng)孔電流是獨立變量,平面電路中任一支路的電流可用網(wǎng)孔電流表示。
2 網(wǎng)孔電流方程的一般形式
3 網(wǎng)孔電流法的解題步驟[3]
(1) 選定各支路電流的參考方向,同時選定各網(wǎng)孔電流的方向為順時針方向。
(2) 參考網(wǎng)孔電流方程的一般形式,用規(guī)則化的方法寫出網(wǎng)孔方程
(3) 解網(wǎng)孔方程,求出各網(wǎng)孔電流
(4) 由網(wǎng)孔電流求出各支路電流,進而求出電壓、功率等待求量。
4 網(wǎng)孔電流法的解題實例
在如圖1所示的電路中,電阻和電壓源均為已知,試用網(wǎng)孔電流法求各支路電流[2]。
解:電路為平面電路,共有3個網(wǎng)孔。
5 網(wǎng)孔電流法特殊情況的處理[3]
(1) 電路中含有受控源,先將受控源作獨立源列寫方程,再將受控源的控制量用網(wǎng)孔電流表示后代入方程加以整理。
(2) 電路中含有理想電流源支路,處理方法如下:可采用“虛設(shè)變量法”,即增設(shè)電流源的端電壓為新的變量,但此時網(wǎng)孔方程中應(yīng)包括“增補方程”,增補方程為用網(wǎng)孔電流表示的理想電流源的電流。
6 結(jié)語
對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電路,要采用電路的系統(tǒng)求解方法,常見的求解方法有:支路電流法、網(wǎng)孔電流法、回路電流法、結(jié)點電壓法等。支路電流法適應(yīng)于支路較少的情況;網(wǎng)孔電流法僅適應(yīng)于平面電路,回路電流法不僅適應(yīng)于平面電路,而且適應(yīng)于菲平面電路。節(jié)點電壓法適應(yīng)于支路數(shù)較多而節(jié)點數(shù)較少的情形。根據(jù)網(wǎng)孔電流法的特征,本文主要分析了網(wǎng)孔電流法。
參考文獻
[1] 初廣前,曹燕.淺析一道電路題的多種求解方法[J].科技資訊,2016(21):97-99.
[2] 邱關(guān)源.電路原理[M].北京:高等教育出版社,2006.
[3] 郭維林.電路同步輔導及習題全解[M].北京:中國水利水電出版社,2009.