二 电路的分析与计算

一、电路的基本定律和定理

1.基尔霍夫定律

1）名词解释 ：二端元件，支路，节点，回路，网孔。

2）基尔霍夫电流定律

其内容为：对于电路中的任意一个节点，单位时间内流入该节点的电荷量（流入电流之和）必然等于流出该节点的电荷量（流出电流之和）。

依据电荷连续性原理，基尔霍夫电流定律不仅适用于节点，还可以扩展应用于电路中任一假想的封闭面。即任意瞬间，通过任一封闭面的电流之代数和也恒等于零，或流入任一封闭面的电流之和必然等于流出该封闭面的电流之和，该封闭面也称广义节点。

3）基尔霍夫电压定律

其内容为：在任意时刻，沿任一回路循环方向（顺时针或逆时针）循环一周 ，回路中各段电压的代数和恒等于零。基尔霍夫电压定律反映了回路中各元件电压间相互制约的关系，与KCL方程一样，KVL方程只与电路结构有关，而与元件性质无关。

2.叠加定理

使用叠加定理时，应注意以下几点。

（1）该定理只能用来计算线性电路的电流和电压，对非线性电路的响应，一般不存在叠加关系。

（2）进行叠加时要注意各电源单独作用时所产生的电压和电流分量的参考方向，求其代数和。也就是若电流或电压的参考方向与原电路中电压或电流的参考方向相同, 则叠加时电压或电流取正值, 否则取负值。

（3）叠加时电路的连接及所有电阻不变。 所谓电压源不作用，就是用短路线代替该电压源；电流源不作用，就是在该电流源处用开路代替。

（4）由于功率不是电压或电流的一次函数，因此不能用叠加定理来计算功率。如图221(a)所示的电路中，电阻R2上的功率P=R2I2≠R2I′2+R2I″2。

3．戴维南定理

戴维南定理又称为等效电压源定理。其内容为：任一线性有源二端网络，对其外部电路来说，都可用一个电动势为E的理想电压源和内阻R0相串联的有源支路来等效代替。 这个有源支路的理想电压源的电动势E等于网络的开路电压U0，内阻R0等于相应的无源二端网络的等效电阻。

二、复杂电路的分析与计算

1.支路电流法

（1）电路方程的独立性。

（2）支路电流法。

2．网孔电流法

设想在每个网孔中, 都有一个电流沿网孔边界环流,如图2-28所示, 这样一个在网孔内环行的假想电流, 称为网孔电流。网孔电流法就是以假设的网孔电流为未知量,应用KVL列写网孔回路电压方程组分析电路的一种方法。实际各支路电流是流过该支路的个网孔电流的代数和,电路中其他的未知量可在各网孔电流求得后进一步求取。

 

                              图2-28  网孔电流法示例电路图

3．节点电压法

如果在一个电路中有2个节点，那么，取其中1个为参考节点，其节点电压只有1个。只有2个节点的节点电压分析方法是节点电压法中的特例，称之为弥尔曼定理。2个节点的电路可以看成是许多条支路的并联电路。