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盤點(diǎn)五大高效電路分析方法

時(shí)間:2024-07-19 15:09:59來源:21ic電子網(wǎng)

導(dǎo)語:?在電子電氣工程中,電路分析是基礎(chǔ)而又及其重要的技術(shù),若是沒學(xué)好電路分析,很容易在后續(xù)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)出錯(cuò),因此電路分析歷來是很多工程師的重中之重。

  學(xué)好電路分析是后續(xù)課程的基礎(chǔ),可謂簡(jiǎn)單而重要,只有電路分析學(xué)好了,在后續(xù)課程中才能有良好的思路去解決問題。

  電路是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,相對(duì)于文化基礎(chǔ)課來說,它更側(cè)重于解決工程實(shí)際問題,而比起專業(yè)課來講,它則更強(qiáng)調(diào)物理概念和一般理論分析。

  電路理論是從實(shí)際事物中抽象出來的,與實(shí)際事物既有聯(lián)系又有區(qū)別的理論,因此要特別注意應(yīng)用場(chǎng)合的條件。電路課程具有特殊的規(guī)律,掌握了規(guī)律則學(xué)習(xí)起來就輕松多了,也容易記憶。

  電路理論分析一是主要決定電路元件模型,即理想電阻元件、電感元件、電容元件,掌握了這些元件的伏安特性,則許多問題就迎刃而解。

  要注意電路結(jié)構(gòu)所遵循的原則即基本爾霍夫二大定律是解決電路結(jié)構(gòu)問題的關(guān)鍵,在以上基礎(chǔ)上應(yīng)用電路中的主要原理、定理,即疊加定理、戴維南定理,對(duì)電路進(jìn)行分析、計(jì)算。

  為了正確、簡(jiǎn)單的分析、計(jì)算電路,對(duì)于復(fù)雜電路必須通過等效變換進(jìn)行化簡(jiǎn),這是電路理論中的首要手段,所謂等效即在不影響所需計(jì)算分析的情況下對(duì)外電路等效,這是必須牢牢掌握的。

  平時(shí)要認(rèn)真閱讀例題。例題是課程內(nèi)容的組成部分,又是從概念到解題的中間橋梁,把定律、定理、原理以例題形式編入書中,這是電路教材的特點(diǎn)。多做習(xí)題也是電路課學(xué)習(xí)的重要方面。習(xí)題是教材中不可分割的重要部分,習(xí)題的練習(xí),有助于加深對(duì)基本概念的理解。習(xí)題不但要做對(duì),更應(yīng)該理解每道習(xí)題所要考察的概念,搞清為什么要出這一道題,考核了什么內(nèi)容,這樣學(xué)習(xí)才能學(xué)得深,學(xué)得好。解習(xí)題是培養(yǎng)思考能力的一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié),同時(shí)也是檢驗(yàn)自己是否真正掌握了概念的一把尺子。

  區(qū)別電路模型與實(shí)際器件。理想電路元件是從實(shí)際電路器件中科學(xué)抽象出來的假想元件。應(yīng)當(dāng)注意電路元件與實(shí)際器件的聯(lián)系和差別。一般器件都可以用理想電路元件及它們的組合來模擬,但兩者之間不完全等同。例如,在頻率不太高的條件下,一個(gè)線圈的數(shù)學(xué)模型就是電阻元件和電感元件的串聯(lián),而當(dāng)頻率較高時(shí),線圈的繞線之間的電容效應(yīng)就不容忽視,在這種情況下表征這個(gè)線圈的較精確的模型還應(yīng)當(dāng)包含電容元件。

  區(qū)別在不同區(qū)域中分析計(jì)算的特殊問題。對(duì)于電路理論的分析、計(jì)算,形式不是一成不變的。比如:在時(shí)域中計(jì)算時(shí)所使用的理想元件伏安特性,以及結(jié)構(gòu)特征所表示的方法,在頻域中就不適用。這就給我們一個(gè)啟示,任何一種在一定范圍內(nèi)計(jì)算、分析所使用的元件伏安特性、結(jié)構(gòu)定律、原理、公式,換到另一范圍使用時(shí),必須考慮在新范圍內(nèi)使用時(shí)所發(fā)生的特殊問題,修正以前的表達(dá)式,而且,經(jīng)過處理后解決了這些問題,則以前所學(xué)的方法都可在新范圍內(nèi)使用。電路分析就是不斷地尋找各種方法來解決問題,因此特別注意在新范圍內(nèi)使用所必須的條件??傊?,要想學(xué)好電路理論,必須多想、多算、多動(dòng)手。

  對(duì)電路進(jìn)行分析的方法很多,如疊加定理、支路分析法、網(wǎng)孔分析法、結(jié)點(diǎn)分析法、戴維南和諾頓定理等。

  根據(jù)具體電路及相關(guān)條件靈活運(yùn)用這些方法,對(duì)基本電路的分析有重要意義?,F(xiàn)就具體電路采用不同方法進(jìn)行如下比較。

  在電子電氣工程中,電路分析是基礎(chǔ)而又及其重要的技術(shù),若是沒學(xué)好電路分析,很容易在后續(xù)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)出錯(cuò),因此電路分析歷來是很多工程師的重中之重。今天本文將詳細(xì)談?wù)勎宕蟾咝щ娐贩治龇椒?,希望?duì)小伙伴們有所幫助。

  1、支路電流法

  是一種基于基爾霍夫定律的電路分析方法,通過設(shè)定各支路電流為未知量,根據(jù)電路中電源和電阻的約束關(guān)系,建立一系列線性方程,從而求解各支路電流,適用于多支路的復(fù)雜電路。

  2、網(wǎng)孔分析法

  是一種將電路劃分為若干個(gè)網(wǎng)孔,以每個(gè)網(wǎng)孔作為獨(dú)立的研究對(duì)象,通過求解每個(gè)網(wǎng)孔的電壓和電流,從而得到整個(gè)電路的解,適用于有清晰網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的電路,簡(jiǎn)化問題,提高分析效率。

  3、結(jié)點(diǎn)分析法

  是以電路中的結(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象,通過設(shè)定結(jié)點(diǎn)電壓為未知量,利用基爾霍夫定律建立結(jié)點(diǎn)電壓方程,求解未知量的方法,適用于多回路電路,尤其是在解決含有電壓源和電流源的復(fù)雜電路問題時(shí)。

  4、疊加定理

  疊加定理是線性電路的基本性質(zhì)之一,是指在多個(gè)電源共同作用的線性電路中,任何一個(gè)支路的響應(yīng),都等于各個(gè)電源單獨(dú)作用于該支路產(chǎn)生的響應(yīng)代數(shù)和,因此在分析復(fù)雜電路時(shí),可將多個(gè)電源分別獨(dú)立地作用于電路,然后求得各部分的響應(yīng),最后將這些響應(yīng)疊加起來,得到總響應(yīng),這種方法可以極大簡(jiǎn)化計(jì)算過程。

  5、戴維南和諾頓定理

  戴維南定理指出:任何一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)對(duì)外電路的作用,都可用一個(gè)等效電源替代,該等效電源的電動(dòng)勢(shì)等于網(wǎng)絡(luò)的開路電壓,其內(nèi)阻等于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部所有電源不作用時(shí)的等效電阻。

  而諾頓定理是指:任何一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)對(duì)外電路的作用,都可用一個(gè)等效電流源替代,該等效電流源的電流等于網(wǎng)絡(luò)的短路電流,其內(nèi)阻等于網(wǎng)絡(luò)的短路電流,其內(nèi)阻等于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部所有電源不作用時(shí)的等效電阻。這兩個(gè)定理為我們提供了一種將復(fù)雜電路轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單電路的方法。


標(biāo)簽: 電力電子

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