淺析電路課程“網(wǎng)孔電流法”的學(xué)習(xí)

趙勇+初廣前

摘 要：隨著現(xiàn)代電工、電子科學(xué)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(shí)際應(yīng)用方面起到的作用日益突出[1]。但學(xué)習(xí)電路課的學(xué)生普遍認(rèn)為電路這門課難學(xué)，為了讓學(xué)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(jìn)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(xiàn)標(biāo)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(diǎn)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(dú)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(diǎn)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(dú)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(shí)選定各網(wǎng)孔電流的方向?yàn)轫槙r(shí)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(jìn)而求出電壓、功率等待求量。

4 網(wǎng)孔電流法的解題實(shí)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(dú)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(shí)網(wǎng)孔方程中應(yīng)包括“增補(bǔ)方程”，增補(bǔ)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(diǎn)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(diǎn)電壓法適應(yīng)于支路數(shù)較多而節(jié)點(diǎn)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(xiàn)

[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(dǎo)及習(xí)題全解[M].北京：中國水利水電出版社，2009.