浅析节点电压分析法

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1、浅析节点电压分析法［摘要h节点电压法是电路分析课程屮常用的一种方程法求解电路的方法，求解电路简单，适用性广，木文讲解了节点电压法的一般过程和几种特殊电路的节点法，具有一定的指导意义。［关键词］:节点电压，自电导，互电导，特殊电路引言电路分析的基木依据是KCL、KVL及元件的伏安关系（VAR）o根据这些基本依据可导出三种不同的分析电路的方法：等效法，方程法，定理法。其中节点电压法是以节点电压为未知变量，列写KCL方程的一种方程法，适用性强，是最常用的电路分析方法之一。-：什么是节点电压任意选择电路中某一节点作为参考节点（用丄表示），其余

2、节点与此参考节点间的电压分别称为对应的节点电压，节点电压的参考极性均以所对应节点为正极性端，以参考节点为负极性端（即：节点电压的参考方向从节点指向参考点）。如图1所示的电路，选节点4为参考节点，则其余三个节点电压分别为Uni、Un2、Un30节点电压有两个特点:%1独立性：节点电压自动满足KVL,而且相互独立。%1完备性：电路中所有支路电压和支路电流都可以用节点电压表示。二：节点电压法法以独立节点的节点电压作为未知变量，根据KCL列出节点电流方程,联立求解岀节点电压的方法，称为节点电压法。建立方程的过程图1第一步，适当选取参考点（图中

3、选择节点4为参考点）。第二步，根据KCL列出关于节点电压的电路方程。节点1：节点2：节点3：具有三个独立节点的电路的节点电压方程的一般形式??自电导，为连接到第个节点各支路电导之和，值恒为正。??互电导，为连接于节点与之间支路上的电导之和，值恒为负。??流入第个节点的各支路电流源电流值代数和，流入取正，流出取负。一旦计算出节点Z间的电压，再应用欧姆定律计算出各个支路的待求电流。三：特殊电路的节点法（1）仅含电流源时的节点法（如图l）o第一步，适当选取参考点；第二步，利用直接观察法形成方程；（2）含电压源的节点法第一类情况：含实际电压源

4、：作一次等效变换。第二类情况：含理想电压源。图2%1仅含一条理想电压源支路（如图2）。a・取电压源负极性端为参考点：则b.对不含有电压源支路的节点利用直接观察法列方程：%1含多条不具有公共端点的理想电压源支路（如图3）。图3比适当选取参考点：令，则。b.虚设电压源电流为I,利用直接观察法形成方程c.添加约朿方程：d.求解结论：与电流源串联的电阻不出现在自导或互导中。综上所述，用节点电压法分析电阻电路的一般步骤为：⑴选择合适的参考点（通常选择连接支路最多的那个节点为参考点，可减少工作量），标定n-1个独立节点；⑵对n-1个独立节点，以节

5、点电压为未知量，列写KCL方程，自电导恒为正，互电导恒为负；⑶若含冇受控源，须列出增补方程；⑷联立求解上述方程，得到n-1个节点电压；⑸求待求量；⑹用KCL校验求解结果。四：结束语节点电压法是分析电路最常用的，也是最好用的一种方法，适用于支路多，节点少的电路网络。对于几种特殊的电路，用节点电压法列些方程时，只要掌握了列方程的实质，就能很好的用这种方法求解电路屮的未知量。参考文献(1)孔凡东主编《电路基础》西安电子科技大学出版社(2)田重阳、丁丽芬，不规范电路的节点分析法•云南师范大学学报.1998.6(3)闫学斌•节点电压法应用•张家

6、口职业技术学院学报.200&9(4)徐文斌.浅谈《复杂直流电路》解题方法及选择•科学大众?科学教育2011年第4期贾艳艳安徽省阜阳市人，出生于1980年11月，2007年获控制理论与控制工程硕士学位，现从事电子技术教学工作。