AR|资深工程师总结10种复杂电路分析方法( 二 )


支路节点法
节点就是电路中几条支路的汇合点 。 所谓支路节点法就是将各节点编号(约定:电源正极为第 1 节点 , 从电源正极到负极 , 按先后次序经过的节点分别为 1、2、3……) , 从第 1 节点开始的支路 , 向电源负极画 。 可能有多条支路(规定:不同支路不能重复通过同一电阻)能达到电源负极 , 画的原则是先画节点数少的支路 , 再画节点数多的支路 。 然后照此原则 , 画出第 2 节点开始的支路 。 余次类推 , 最后将剩余的电阻按其两端的位置补画出来 。
举例:画出图 10 所示的等效电路 。

解:图 10 中有 1、2、3、4、5 五个节点 , 按照支路节点法原则 , 从电源正极(第 1 节点)出来 , 节点数少的支路有两条:R1、R2、R5 支路和 R1、R5、R4 支路 。 取其中一条 R1、R2、R5 支路 , 画出如图 11 。
再由第 2 节点开始 , 有两条支路可达负极 , 一条是 R5、R4 , 节点数是 3 , 另一条是 R5、R3、R5 , 节点数是 4 , 且已有 R6 重复不可取 。 所以应再画出 R5、R4 支路 , 最后把剩余电阻 R3 画出 , 如图 12 所示 。
几何变形法
几何变形法就是根据电路中的导线可以任意伸长、缩短、旋转或平移等特点 , 将给定的电路进行几何变形 , 进一步确定电路元件的连接关系 , 画出等效电路图 。
举例:画出图 13 的等效电路 。

解:使 ac 支路的导线缩短 , 电路进行几何变形可得图 14 , 再使 ac 缩为一点 , bd 也缩为一点 , 明显地看出 R1、R2 和 R5 三者为并联 , 再与 R4 串联(图 15) 。
撤去电阻法
根据串并联电路特点知 , 在串联电路中 , 撤去任何一个电阻 , 其它电阻无电流通过 , 则这些电阻是串联连接;在并联电路中 , 撤去任何一个电阻 , 其它电阻仍有电流通过 , 则这些电阻是并联连接 。
举例:仍以图 13 为例 , 设电流由 A 端流入 , B 端流出 , 先撤去 R2 , 由图 16 可知 R1、R3 有电流通过 。 再撤去电阻 R1 , 由图 17 可知 R2、R3 仍有电流通过 。 同理撤去电阻 R3 时 , R1、R2 也有电流通过由并联电路的特点可知 , R1、R2 和 R3 并联 , 再与 R4 串联 。

独立支路法
让电流从电源正极流出 , 在不重复经过同一元件的原则下 , 看其中有几条路流回电源的负极 , 则有几条独立支路 。 未包含在独立支路内的剩余电阻按其两端的位置补上 。 应用这种方法时 , 选取独立支路要将导线包含进去 。
举例:画出图 18 的等效电路 。


  • 方案一:选取 A—R2—R3—C—B 为一条独立支路 , A—R1—R5—B 为另一条独立支路 , 剩余电阻 R4 接在 D、C 之间 , 如图 19 所示 。
  • 方案二:选取 A—R1—D—R4—C—B 为一条独立支路 , 再分别安排 R2、R3 和 R5 , 的位置 , 构成等效电路图 20 。
  • 方案三:选取 A—R2—R3—C—R4—D—R5—B 为一条独立支路 , 再把 R1 接到 AD 之间 , 导线接在 C、B 之间 , 如图 21 所示 , 结果仍无法直观判断电阻的串并联关系 , 所以选取独立支路时一定要将无阻导线包含进去 。
节点跨接法
将已知电路中各节点编号 , 按电势由高到低的顺序依次用 1、2、3……数码标出来(接于电源正极的节点电势最高 , 接于电源负极的节点电势最低 , 等电势的节点用同一数码 , 并合并为一点) 。 然后按电势的高低将各节点重新排布 , 再将各元件跨接到相对应的两节点之间 , 即可画出等效电路 。
举例:画出图 22 所示的等效电路 。

解:节点编号如图 22 中所示 。 节点排列 , 将 1、23 节点依次间隔地排列在一条直线上 , 如图 23 。 元件归位 , 对照图 22 , 将 R1、R2、R3、R4 分别跨接在排列好的 1、2 的等效电路如图 24 。