电路分析中的简化思想

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1、基本电路理论课程小论文2005-2006学年第一学期电路分析中的简化思想F0403020班严谨，温祖强，徐晓敏（上海交通大学电气工程与电子信息学院，上海200030）摘要本文对基本电路理论中的分析思想方法作了一个较为系统的总结。提出电路分析方法的主要思想是简化，并将简化归纳为代数计算和微分方程计算的简化两类。代数计算主要是由电路的结构复杂性造成的，而微分计算是由储能元件数量的增多造成的。本文对电路中针对于这两种情况提出的处理方法作了一个整体性的思考和小结，对深入了解基本电路理论一定帮助。关键词基本电路理论、电路分析、简化方法这是电路计算中非常基础的方法，但也

2、是极有1引言威力的处理方法。早在初中，我们就知道，两个电阻老师说，基电一学期其实就教了KCL，KVL。的串联和并联可以用一个电阻来等效。在今天，我们诚然，KCL、KVL作为集中参数电路中的核心知识，把他叫做：网络的等效。一个复杂的电阻性定常电路尤其非同一般的重要地位，然而我想电路分析的精髓若有两个端口，那么他可以由一个等效的电阻来替并不是它，而是以KCL、KVL为支撑的其他各种思代。无疑，电路的结构改变了，但由于在特定的问题想方法。从电路的学习过程中，同学也一定体会到了中我们关心的并不是网络内部的结构，而是这个电路各种处理方法的精妙。但是，基本电路理论中并没

3、有等有实现什么功能，于是通过网络等效，使电路的结把电路分析的思想统一得做一小结（这其中也受到教构变得简单了，那么计算量就减少了。对于定常网络，学顺序的限制）。故而本文就来对电路中的常见分析化简方法有：方法作一整体性的思考和小结。电阻的串并联（略）。电路理论的研究对象是电路的特性。比如电路电阻的Y-△变换。这是一个很有效的变换方法，的支路电流、电压特性，电路作为一个整体多外部的往往可以将复杂的电路化成串联与并联结合的简单特性等等。为了研究这些特性，理论上讲只要有基尔电路。霍夫定路和支路关系就可以完全解出了。但是，当电以及电源的一些化简方法，如路规模越来越大时：

4、电压源和电流源的互换1．计算量变得十分巨大，用计算机也难以得到电压源电流源的转移。快速的求解。而将以上的一些内容的集大成者就是戴维宁等2．计算的难度也很大，比如一个高阶电路，牵效和诺顿等效电路了。他指出了一个线性含源电阻网涉到高阶微分方程，不用一些方法是难以得到解答络等效的极致是什么。即一个电阻和一个电压源的串的。联，或是和一个电流源的并联；而且给出了求取Req和以上提出了两点主要的问题，分别牵涉到电路Voc的简单方法。于是，任何再复杂的线性含源电阻的代数计算规模和微分方程的计算规模。而电路的各网络都可以用一条“一般指路”来替代了。种分析方法正是针对这两点展

5、开的。值得提出的是，戴维宁等效和诺顿等效在解题中是常常使用的方法，因为这样可以简化去鱼所求解2代数计算规模的简化思想量无关的支路，而把目光中到我们要求的电路参数上去。2.1网络等效思想2.2迭加思想97基本电路理论课程小论文2005-2006学年第一学期迭加是一个物理中常用的思想。位移、速度、电a.经典方法场强度、磁场强度、光强度都具有可跌加性。因为总经典方法首先确定网络变量(一般选取动态元件的，比如说，电场强度，就是由一个个小的点电荷共的记忆量：Vs.,iL)建立网络微分方程，再求解之，然同迭加而成的。而我们计算时，往往把他们单独拿出后求出其它网络变量。在

6、求解的过程中，往往将方程来，一个一个的计算，然后通过相加（不是一般的代的解拆成齐次部分和非齐次部分，即暂态解和稳态数加），得到总的效果。这是很自然的，于是到了电解。暂态解的初始条件（积分常数）一般由题目条件路中，我们可以让每个电源单独作用，然后相加就可给出，稳态解通常取t=∞时的状态。以得到总的电路情况。经典方法说其经典是因为他采用的是高等数学由于将各个电源分解开来，因而一个电路（假设中解微分方程（组）广泛使用的方法。而稳态解，暂是线性定常电阻性的）就可以分解成一个情况迭加起态解又有其特定的意义。直接利用这些意义就使得求来，而每个迭加的情况都只有一个电源，这

7、样的单个解变得简单了。电源的电路的求解是方便的。b.零输入、零状态的响应叠加2.3系统方法的思想经典方法是将响应看成是暂态量与稳态量的叠以上各种方法的缺点在于技巧性比较强，需要随加，而现代方法将其看成是零输入与零状态的叠加，机应变，当人脑能够随机应变的时候，电脑就无能为这样的叠加方式更好的体现出了网络的“响应特性”。力里了。因此人们提出了系统方法，把问题标准化，一个网络的量分成内部的和外部的，内部的称为状这样电脑按部就班的计算就可以得到结果了。态，外部的称为输入。对于这两者的响应我们求得了，系统方法的思路是这样的。那么任何的激励都是“状态”和“输入”的线性组

8、合，首先，对于电路要有一种表示方法，即用图论中由叠加