电路识别分析-10种复杂的电路深析方法

电路

分析电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)(de)(de)方(fang)法，电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)：由金属(shu)导线(xian)和电(dian)(dian)(dian)(dian)气、电(dian)(dian)(dian)(dian)子部件(jian)组成的(de)(de)(de)导电(dian)(dian)(dian)(dian)回路(lu)(lu)，称(cheng)为电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)。在电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)输入端加(jia)上电(dian)(dian)(dian)(dian)源使(shi)输入端产生电(dian)(dian)(dian)(dian)势差(cha)，电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)连(lian)通(tong)时即可(ke)工作。电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)存在可(ke)以通(tong)过(guo)一些仪器测试出来，如电(dian)(dian)(dian)(dian)压表或(huo)电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)表偏转、灯泡发光等；按照流(liu)过(guo)的(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)性质(zhi)，一般(ban)把它分为两种：直流(liu)电(dian)(dian)(dian)(dian)通(tong)过(guo)的(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)称(cheng)为“直流(liu)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)”，交流(liu)电(dian)(dian)(dian)(dian)通(tong)过(guo)的(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)称(cheng)为“交流(liu)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)”。

电(dian)(dian)路(lu)问题计算(suan)的(de)先(xian)决条件是正确识别电(dian)(dian)路(lu)，搞清(qing)楚各部分(fen)之间的(de)连接(jie)关系。对(dui)较复杂的(de)电(dian)(dian)路(lu)应先(xian)将(jiang)原电(dian)(dian)路(lu)简化为等效电(dian)(dian)路(lu)，以便分(fen)析和计算(suan)。识别分(fen)析电(dian)(dian)路(lu)的(de)方法(fa)很多，现结合具体实例介绍十种方法(fa)。

分析电路的方法详解-10大方法详解

1、特征识别法

串(chuan)并联电(dian)(dian)(dian)路的(de)特征(zheng)是；串(chuan)联电(dian)(dian)(dian)路中电(dian)(dian)(dian)流不分(fen)(fen)叉(cha)，各点(dian)电(dian)(dian)(dian)势逐(zhu)次(ci)降低，并联电(dian)(dian)(dian)路中电(dian)(dian)(dian)流分(fen)(fen)叉(cha)，各支路两(liang)端分(fen)(fen)别是等电(dian)(dian)(dian)势，两(liang)端之间(jian)等电(dian)(dian)(dian)压。根据串(chuan)并联电(dian)(dian)(dian)路的(de)特征(zheng)识别电(dian)(dian)(dian)路是简化(hua)电(dian)(dian)(dian)路的(de)一种最基(ji)本(ben)的(de)方法(fa)。

例1．试画出图1所示的(de)等效电路。

解析：解：设电流(liu)由A端流(liu)入，在a点(dian)分(fen)叉，b点(dian)汇合，由B端流(liu)出。支路(lu)(lu)a—R1—b和a—R2—R3(R4)—b各(ge)点(dian)电势逐次降低，两(liang)条支路(lu)(lu)的a、b两(liang)点(dian)之间电压相(xiang)等(deng)，故知R3和R4并(bing)联(lian)后与R2串(chuan)联(lian)，再与R1并(bing)联(lian)，等(deng)效电路(lu)(lu)如图(tu)2所示。

2、伸缩翻转法

在实验(yan)室接电路时常常可(ke)以(yi)这样操作(zuo)，无阻导(dao)线可(ke)以(yi)延长或缩(suo)短，也(ye)可(ke)以(yi)翻过来转过去，或将一(yi)支(zhi)路翻到(dao)别(bie)处，翻转时支(zhi)路的两端(duan)保持不动(dong)；导(dao)线也(ye)可(ke)以(yi)从其所在节点上沿其它(ta)导(dao)线滑动(dong)，但(dan)不能越过元件。这样就提(ti)供(gong)了(le)简化电路的一(yi)种(zhong)方法，我们把这种(zhong)方法称为伸缩(suo)翻转法。

例2．画出图(tu)3的等效电(dian)路。

解(jie)析：解(jie)：先将连接(jie)a、c节(jie)点的导线缩(suo)短(duan)，并(bing)把连接(jie)b、d节(jie)点的导线伸长翻转到(dao)R3—C—R4支路外边去，如图4。

再(zai)把连接(jie)a、C节(jie)点的(de)(de)导线(xian)缩(suo)成一点，把连接(jie)b、d节(jie)点的(de)(de)导线(xian)也缩(suo)成一点，并(bing)把R5连到(dao)节(jie)点d的(de)(de)导线(xian)伸(shen)长线(xian)上(shang)(图(tu)5)。由此可看出R2、R3与R4并(bing)联，再(zai)与R1和R5串联，接(jie)到(dao)电源(yuan)上(shang)。

3、电流走向法

电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)是分析电(dian)(dian)(dian)(dian)路的(de)(de)核(he)心。从电(dian)(dian)(dian)(dian)源正(zheng)极出(chu)(chu)发(无(wu)(wu)源电(dian)(dian)(dian)(dian)路可假(jia)设电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)由一端(duan)流(liu)(liu)入另一端(duan)流(liu)(liu)出(chu)(chu))顺着电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)走向，经各电(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)绕外电(dian)(dian)(dian)(dian)路巡行一周至(zhi)电(dian)(dian)(dian)(dian)源的(de)(de)负极，凡是电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)无(wu)(wu)分叉地依次流(liu)(liu)过(guo)的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)均(jun)为串联(lian)，凡是电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)有分叉地分别流(liu)(liu)过(guo)的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)均(jun)为并联(lian)。

例3．试画出(chu)图6所示的等(deng)效电路。

解：电流(liu)从电源正(zheng)极流(liu)出过A点(dian)分(fen)为三(san)(san)路(lu)(AB导线可(ke)缩(suo)为一点(dian))，经外电路(lu)巡行一周，由D点(dian)流(liu)入电源负极。第(di)一路(lu)经R1直达(da)(da)D点(dian)，第(di)二路(lu)经R2到达(da)(da)C点(dian)，第(di)三(san)(san)路(lu)经R3也到达(da)(da)C点(dian)，显然R2和R3接联在AC两点(dian)之间为并联。二、三(san)(san)络电流(liu)同汇于c点(dian)经R4到达(da)(da)D点(dian)，可(ke)知R2、R3并联后与(yu)R4串联，再与(yu)R1并联，如图7所示(shi)。

4、等电势法

在较复杂(za)的(de)电(dian)路(lu)中往往能找到电(dian)势相(xiang)等(deng)的(de)点，把所(suo)有(you)(you)电(dian)势相(xiang)等(deng)的(de)点归结为一点，或画在一条(tiao)(tiao)线段上。当(dang)两等(deng)势点之(zhi)间(jian)有(you)(you)非电(dian)源元件(jian)时(shi)(shi)，可将(jiang)(jiang)之(zhi)去掉不考虑；当(dang)某条(tiao)(tiao)支(zhi)路(lu)既无(wu)电(dian)源又(you)无(wu)电(dian)流(liu)时(shi)(shi)，可取(qu)消(xiao)这(zhei)一支(zhi)路(lu)。我们将(jiang)(jiang)这(zhei)种简比(bi)电(dian)路(lu)的(de)方(fang)法称为等(deng)电(dian)势法。

例4．如图(tu)8所示，已(yi)知R1=R2=R3=R4=2Ω，求A、B两(liang)点间(jian)的总电阻。

解析：设想把(ba)A、B两(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)点(dian)(dian)(dian)分别(bie)接(jie)(jie)(jie)到电(dian)源的正负极上进行(xing)分析，A、D两(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)点(dian)(dian)(dian)电(dian)势相等(deng)，B、C两(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)点(dian)(dian)(dian)电(dian)势也(ye)相等(deng)，分别(bie)画成两(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)条线段(duan)。电(dian)阻R1接(jie)(jie)(jie)在(zai)A、C两(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)点(dian)(dian)(dian)，也(ye)即(ji)接(jie)(jie)(jie)在(zai)A、B两(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)点(dian)(dian)(dian)；R2接(jie)(jie)(jie)在(zai)C、D两(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)点(dian)(dian)(dian)，也(ye)即(ji)接(jie)(jie)(jie)在(zai)B、A两(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)点(dian)(dian)(dian)；R3接(jie)(jie)(jie)在(zai)D、B两(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)点(dian)(dian)(dian)，也(ye)即(ji)接(jie)(jie)(jie)在(zai)A、B两(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)点(dian)(dian)(dian)，R4也(ye)接(jie)(jie)(jie)在(zai)A、B两(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)点(dian)(dian)(dian)，可见四个(ge)电(dian)阻都接(jie)(jie)(jie)在(zai)A、B两(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)点(dian)(dian)(dian)之间均为并联(图9)。所以，PAB=3Ω。

5、支路节点法

节(jie)(jie)(jie)点(dian)(dian)就是电(dian)路(lu)(lu)中几条(tiao)支(zhi)(zhi)路(lu)(lu)的(de)汇(hui)合点(dian)(dian)。所(suo)谓支(zhi)(zhi)路(lu)(lu)节(jie)(jie)(jie)点(dian)(dian)法(fa)就是将各节(jie)(jie)(jie)点(dian)(dian)编号(约定；电(dian)源正(zheng)极为(wei)第1节(jie)(jie)(jie)点(dian)(dian)，从电(dian)源正(zheng)极到负(fu)极，按(an)先后次序经过的(de)节(jie)(jie)(jie)点(dian)(dian)分(fen)别为(wei)1、2、3……)，从第1节(jie)(jie)(jie)点(dian)(dian)开(kai)始的(de)支(zhi)(zhi)路(lu)(lu)，向电(dian)源负(fu)极画(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)。可能有多条(tiao)支(zhi)(zhi)路(lu)(lu)(规(gui)定：不(bu)(bu)同支(zhi)(zhi)路(lu)(lu)不(bu)(bu)能重复通过同一电(dian)阻(zu))能达到电(dian)源负(fu)极，画(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)原则(ze)是先画(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)节(jie)(jie)(jie)点(dian)(dian)数少(shao)的(de)支(zhi)(zhi)路(lu)(lu)，再画(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)节(jie)(jie)(jie)点(dian)(dian)数多的(de)支(zhi)(zhi)路(lu)(lu)。然后照此原则(ze)，画(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)出(chu)第2节(jie)(jie)(jie)点(dian)(dian)开(kai)始的(de)支(zhi)(zhi)路(lu)(lu)。余次类(lei)推，最后将剩(sheng)余的(de)电(dian)阻(zu)按(an)其两(liang)端的(de)位置补画(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)出(chu)来。

例(li)5．画(hua)出(chu)图10所示的等效电(dian)路。

解析(xi)：图10中(zhong)有1、2、3、4、5五个节点，按(an)照支路(lu)节点法原则，从电源正极(第(di)1节点)出(chu)来，节点数少的支路(lu)有两条：R1、R2、R5支路(lu)和R1、R5、R4支路(lu)。取其中(zhong)一条R1、R2、R5支路(lu)，画出(chu)如图11。

再(zai)由第2节点(dian)(dian)开始，有(you)两条(tiao)支路可达负极，一条(tiao)是(shi)R5、R4，节点(dian)(dian)数是(shi)3，另一条(tiao)是(shi)R5、R3、R5，节点(dian)(dian)数是(shi)4，且已(yi)有(you)R6重复不(bu)可取。所以应再(zai)画(hua)(hua)出R5、R4支路，最(zui)后把剩余(yu)电(dian)阻(zu)R3画(hua)(hua)出，如图(tu)12所示(shi)。

6、几何变形法

几何变形法就是根(gen)据(ju)电路(lu)(lu)中(zhong)的导线可以任意伸长、缩短(duan)、旋(xuan)转或平(ping)移(yi)等(deng)(deng)特(te)点(dian)，将给定的电路(lu)(lu)进行几何变形，进一步确定电路(lu)(lu)元件(jian)的连接关(guan)系，画出(chu)等(deng)(deng)效电路(lu)(lu)图(tu)。

例6．画出图13的等效电路(lu)。

解(jie)析：使ac支路的导(dao)线缩短，电路进行几何(he)变形可(ke)得图14，再(zai)使ac缩为一点，bd也(ye)缩为一点，明(ming)显(xian)地看(kan)出R1、R2和R5三者(zhe)为并联，再(zai)与(yu)R4串联(图15)。

7、撤去电阻法

根(gen)据串并联(lian)电(dian)(dian)(dian)(dian)路特点知(zhi)，在串联(lian)电(dian)(dian)(dian)(dian)路中，撤(che)去(qu)任(ren)何一(yi)(yi)个电(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)，其它电(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)无电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)通(tong)过(guo)，则这(zhei)(zhei)些电(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)是(shi)串联(lian)连接(jie)(jie)；在并联(lian)电(dian)(dian)(dian)(dian)路中，撤(che)去(qu)任(ren)何一(yi)(yi)个电(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)，其它电(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)仍有(you)电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)通(tong)过(guo)，则这(zhei)(zhei)些电(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)是(shi)并联(lian)连接(jie)(jie)。

解析(xi)：仍以图13为例(li)，设(she)电(dian)流(liu)由(you)(you)A端流(liu)入(ru)，B端流(liu)出，先撤(che)去R2，由(you)(you)图16可知R1、R3有电(dian)流(liu)通(tong)(tong)过(guo)。再(zai)撤(che)去电(dian)阻(zu)R1，由(you)(you)图17可知R2、R3仍有电(dian)流(liu)通(tong)(tong)过(guo)。同(tong)理(li)撤(che)去电(dian)阻(zu)R3时，R1、R2也有电(dian)流(liu)通(tong)(tong)过(guo)由(you)(you)并(bing)联(lian)电(dian)路的(de)特点可知，R1、R2和R3并(bing)联(lian)，再(zai)与R4串联(lian)。

8、独立支路法

让电流(liu)从电源正极(ji)流(liu)出(chu)，在(zai)不(bu)重复(fu)经(jing)过同一元(yuan)件(jian)的原则下(xia)，看其中有几条路(lu)流(liu)回电源的负极(ji)，则有几条独(du)(du)立(li)支(zhi)路(lu)。未包含在(zai)独(du)(du)立(li)支(zhi)路(lu)内的剩余电阻(zu)按(an)其两端(duan)的位置补(bu)上。应用这种方法时(shi)，选取独(du)(du)立(li)支(zhi)路(lu)要将导线包含进去。

例(li)7．画(hua)出(chu)图18的等效电路。

方案(an)一：选取(qu)A—R2—R3—C—B为一条(tiao)独立支(zhi)路，A—R1—R5—B为另一条(tiao)独立支(zhi)路，剩余电阻R4接在D、C之间，如图19所(suo)示。

方案二：选取A—R1—D—R4—C—B为(wei)一条独(du)立(li)支路，再(zai)分别安排R2、R3和R5，的位置，构(gou)成等效电(dian)路图20。

方案三：选取A—R2—R3—C—R4—D—R5—B为(wei)一(yi)条(tiao)独立(li)支(zhi)路，再把R1接到AD之(zhi)(zhi)间(jian)(jian)，导(dao)线接在C、B之(zhi)(zhi)间(jian)(jian)，如(ru)图21所(suo)(suo)示，结(jie)果仍(reng)无法直(zhi)观判断电阻的串并(bing)联关系，所(suo)(suo)以(yi)选取独立(li)支(zhi)路时一(yi)定要将无阻导(dao)线包(bao)含进(jin)去。

9、节点跨接法

将(jiang)已知电路中各(ge)节(jie)(jie)(jie)点(dian)(dian)编号，按电势由(you)高到低的(de)顺序依次(ci)用(yong)1、2、3……数码标出(chu)来(接(jie)(jie)于(yu)(yu)电源正极(ji)的(de)节(jie)(jie)(jie)点(dian)(dian)电势最高，接(jie)(jie)于(yu)(yu)电源负极(ji)的(de)节(jie)(jie)(jie)点(dian)(dian)电势最低，等电势的(de)节(jie)(jie)(jie)点(dian)(dian)用(yong)同一数码，并(bing)合并(bing)为一点(dian)(dian))。然后按电势的(de)高低将(jiang)各(ge)节(jie)(jie)(jie)点(dian)(dian)重新排布，再将(jiang)各(ge)元件跨接(jie)(jie)到相对应的(de)两节(jie)(jie)(jie)点(dian)(dian)之间，即可画(hua)出(chu)等效(xiao)电路。

例(li)8．画(hua)出图22所(suo)示的等效电路(lu)。

解析：节点编号：如图22中所(suo)示。

节点(dian)排列(lie)：将1、23节点(dian)依次间隔地排列(lie)在一条直线上，如图(tu)23。

元件归位(wei)：对(dui)照图(tu)(tu)22，将R1、R2、R3、R4分别跨(kua)接在(zai)排列好(hao)的1、2得等效电路如图(tu)(tu)24。

10、电表摘补法

若(ruo)复杂(za)的电(dian)(dian)路(lu)接(jie)有电(dian)(dian)表(biao)(biao)，在不计电(dian)(dian)流表(biao)(biao)A和电(dian)(dian)压表(biao)(biao)V的内(nei)阻影响时，由于电(dian)(dian)流表(biao)(biao)内(nei)阻为零(ling)，可摘(zhai)去用一(yi)根无(wu)阻导线代替；由于电(dian)(dian)压表(biao)(biao)内(nei)阻极大，可摘(zhai)去视为开路(lu)。用上述方法画出(chu)等效(xiao)电(dian)(dian) 搞清连接(jie)关系后，再把电(dian)(dian)表(biao)(biao)补到电(dian)(dian)路(lu)对(dui)应的位置(zhi)上。

例9．如图(tu)25的(de)电(dian)路中，电(dian)表内阻的(de)影响忽略不(bu)计，试画出它(ta)的(de)等(deng)效电(dian)路。

解析：先将电流(liu)表去(qu)，用一(yi)根(gen)(gen)导线代摘替，再摘去(qu)电压(ya)表视为开(kai)路，得(de)图26。然后根(gen)(gen)据图25把电流(liu)表和电压(ya)表补(bu)接(jie)到(dao)电路中(zhong)的(de)对应位置上，如图27所示。

驱动电路隔离措施

驱动电路为什么要(yao)采取(qu)隔离措施(shi)：

安规(gui)问题，驱(qu)动电(dian)路副边(bian)与(yu)主(zhu)电(dian)路有耦合(he)关系，而驱(qu)动原(yuan)边(bian)是(shi)与(yu)控(kong)制电(dian)路连(lian)在一(yi)起， 主(zhu)电(dian)路是(shi)一(yi)次(ci)电(dian)路，控(kong)制电(dian)路是(shi)ELV电(dian)路， 一(yi)次(ci)电(dian)路和ELV电(dian)路之间要做加强绝缘，实(shi)现绝缘要求一(yi)般就采取(qu)变压器光耦等(deng)隔离措施。

驱动(dong)电(dian)路采取隔离措施的条件：

控制参考(kao)地(di)与驱动信号参考(kao)地(di)（e极）同—驱动电(dian)路无(wu)需隔离；

控制参(can)考(kao)地(di)与驱动(dong)信号参(can)考(kao)地(di)（e极）不同—驱动(dong)电路应隔离。

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