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电路图中的节点法究竟是什么样的?用具体的图解释一下

发布时间:2019-06-27 17:13 来源:未知 编辑:admin

  节点法是最基本的电路分析法之一,另一个是网孔分析,一般的电路书籍都会讲到(初中电路为什么没讲到我就不知道了)。应该将这是一个最基本方法,不是技巧(我们的教材往往喜欢故弄玄虚,讲这技巧那技巧的)。

  节点法,全称节点电压法,此法的应用本身是十分简单的,但要先知道一个定律,就是基尔霍夫电流定律(英文KCL),即对于电路中的任何节点,流入其中的总电流等于流出它的总电流。这个都是简单的代数关系,不用害怕,就是A+B=C+D这么简单,要轻松地接受它。

  至于什么是节点,也很简单,就是两个和两个以上的元件相连接的点(看图,a,b,c,d点)。

  1)找出公共节点,设其电压为0。公共节点的选取一般选连接的元件最多的那个点,初中的话,一般就是电源负极了,如图中的d点。

  3)标出电路中各个元件的电流方向。这个是可以任意去标的,想怎么标就怎么标,但是要注意了,标了之后,如果最后计算的结果是正值,那么实际电流方向就是你标的那个方向;如果是负值,那就是反方向。所以,一般习惯性的是从电源正极往负极方向标箭头(你不这样标,也没关系的,反正要看最后的计算结果)。图中我按习惯标了I1,I2,I3,I4,I5

  4)标了电流方向,就用KCL定律了,对每一个节点应用KCL,图中有三个节点a,b,c要用,d点不用,它是公共节点。

  解出来之后,你就可以计算各个电流了,这个根据需要了,但你直接得出的是各个节点的电压值。

  数学上是很简单的,但要真正理解这种方法,是需要花点心思想一想的。这种方法应付初中的任何电路难题,都搓搓有余了。

  PS-关于公共点:公共点设的电压为0,这并不意味着其实际电压为0,只是为了计算方便。聪明的你,也许看出了,解出来的各个点的电压值是相对于公共节点d的差值,是个相对值,这是数学上的处理方法。假如你解出来v2=6V(我没有去解方程,只是假设),而公共节点实际电压为10V,那么b点实际电压就是16V,明白了吧(这种情况是可能的,因为这个电路可能是一个大电路的一部分,而d点可能是大电路中的一个点而已)。这个方法的巧妙之处就是通过设一个公共0电压,简化了计算。

  但无论如何,各个元件中的电流是不变的,因为计算电流时,是要用到元件两端的电压差。

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