识别复杂电路的10种方法，你都知道吗？

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作为一名工程师自然经常与各种电路打交道，电路问题计算的先决条件是正确识别电路，搞清楚各部分之间的连接关系。对较复杂的电路应先将原电路简化为等效电路，以便分析和计算。 一些入门级的电源工程师常遇到这样一个问题，在电路图中的Vcc接芯片的地方加入了一个12V左右稳压管。目的是为了保证芯片的电压上限，意图很明确，稳压管能够保护芯片不会因为电压过高问题而烧毁。看上去没啥毛病，但实际上很危险。 ) J( Q1 I! V3 F. Q识别电路的方法很多，现结合具体实例介绍十种方法。 特征识别法 : `, }! x. [8 O2 m# {# W2 v1 D8 x9 n串并联电路的特征是：串联电路中电流不分叉，各点电势逐次降低，并联电路中电流分叉，各支路两端分别是等电势，两端之间等电压。根据串并联电路的特征识别电路是简化电路的一种最基本的方法。 举例：试画出图 1 所示的等效电路。 9 y' Y+ U1 f" ~7 d. ^ # b0 J1 h0 D" |% Y " M: \. X2 M- b+ D解：设电流由 A 端流入，在 a 点分叉，b 点汇合，由 B 端流出。支路 a—R1—b 和 a—R2—R3(R4)—b 各点电势逐次降低，两条支路的 a、b 两点之间电压相等，故知 R3 和 R4 并联后与 R2 串联，再与 R1 并联，等效电路如图 2 所示。 0 ]! m2 N  x5 v) z7 C8 Q伸缩翻转法 在实验室接电路时常常可以这样操作，无阻导线可以延长或缩短，也可以翻过来转过去，或将一支路翻到别处，翻转时支路的两端保持不动；导线也可以从其所在节点上沿其它导线滑动，但不能越过元件。这样就提供了简化电路的一种方法，我们把这种方法称为伸缩翻转法。 举例：画出图 3 的等效电路。 8 p, V$ X9 q$ ?" i ( ~" k( U* Q% h. }/ h* r 8 d2 K: E! l5 e- E/ B解：先将连接 a、c 节点的导线缩短，并把连接 b、d 节点的导线伸长翻转到 R3—C—R4 支路外边去，如图 4。 再把连接 a、c节点的导线缩成一点，把连接 b、d 节点的导线也缩成一点，并把 R5 连到节点 d 的导线伸长线上(图 5)。由此可看出 R2、R3 与 R4 并联，再与 R1 和 R5 串联，接到电源上。   f* C, P: u' q电流走向法 5 D/ s! G' ~- a+ B9 A& |电流是分析电路的核心。从电源正极出发(无源电路可假设电流由一端流入另一端流出)顺着电流的走向，经各电阻绕外电路巡行一周至电源的负极，凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联，凡是电流有分叉地分别流过的电阻均为并联。 举例：试画出图 6 所示的等效电路。 $ b& b0 L* x+ B" g# a' _ " T  g, U; r3 p解：电流从电源正极流出过 A 点分为三路(AB 导线可缩为一点)，经外电路巡行一周，由 D 点流入电源负极。第一路经 R1 直达 D 点，第二路经 R2 到达 C 点，第三路经 R3 也到达 C 点，显然 R2 和 R3 接联在 AC 两点之间为并联。二、三路电流同汇于 c 点经 R4 到达 D 点，可知 R2、R3 并联后与 R4 串联，再与 R1 并联，如图 7 所示。 等电势法 在较复杂的电路中往往能找到电势相等的点，把所有电势相等的点归结为一点，或画在一条线段上。当两等势点之间有非电源元件时，可将之去掉不考虑；当某条支路既无电源又无电流时，可取消这一支路。我们将这种简比电路的方法称为等电势法。 * G3 W4 u' B5 |3 w/ F$ c & C( e& ^! }7 g8 e; w% d$ O. D. F举例：如图 8 所示，已知 R1 = R2 = R3 = R4 = 2Ω ，求 A、B 两点间的总电阻。 . ~; {% m* f5 l0 v% U! q" C 8 d9 R% b7 h; P  H; _ 解：设想把 A、B 两点分别接到电源的正负极上进行分析，A、D 两点电势相等，B、C 两点电势也相等，分别画成两条线段。电阻 R1 接在 A、C 两点，也即接在 A、B 两点；R2 接在 C、D 两点，也即接在 B、A 两点；R3 接在 D、B 两点，也即接在 A、B 两点，R4 也接在 A、B 两点，可见四个电阻都接在 A、B 两点之间均为并联(图 9)。所以，PAB=3Ω。 1 G. c1 \$ B( f! r2 j7 a 5 d7 S+ y& s, S; q& [' u支路节点法 节点就是电路中几条支路的汇合点。所谓支路节点法就是将各节点编号(约定：电源正极为第 1 节点，从电源正极到负极，按先后次序经过的节点分别为 1、2、3……)，从第 1 节点开始的支路，向电源负极画。可能有多条支路(规定：不同支路不能重复通过同一电阻)能达到电源负极，画的原则是先画节点数少的支路，再画节点数多的支路。然后照此原则，画出第 2 节点开始的支路。余次类推，最后将剩余的电阻按其两端的位置补画出来。 举例：画出图 10 所示的等效电路。 1 J0 D+ ^' T9 x( Z1 J 1 ^# }. D: J# o 0 @. a$ O* f4 g7 b6 M, e& ~解：图 10 中有 1、2、3、4、5 五个节点，按照支路节点法原则，从电源正极(第 1 节点)出来，节点数少的支路有两条：R1、R2、R5 支路和 R1、R5、R4 支路。取其中一条 R1、R2、R5 支路，画出如图 11。 - g+ L: {6 G' y/ N; T( ~2 U* S" v 再由第 2 节点开始，有两条支路可达负极，一条是 R5、R4，节点数是 3，另一条是 R5、R3、R5，节点数是 4，且已有 R6 重复不可取。所以应再画出 R5、R4 支路，最后把剩余电阻 R3 画出，如图 12 所示。 ; J1 X9 p. \4 Y( u% @' j  Q( w 几何变形法 几何变形法就是根据电路中的导线可以任意伸长、缩短、旋转或平移等特点，将给定的电路进行几何变形，进一步确定电路元件的连接关系，画出等效电路图。 举例：画出图 13 的等效电路。 # \) {" ]4 ?6 L4 @& e" l) W $ K6 U; u  t* J9 m- K' t) g8 e ) w* w8 b, @4 w/ Y. }/ J/ T. ]% P9 H解：使 ac 支路的导线缩短，电路进行几何变形可得图 14，再使 ac 缩为一点，bd 也缩为一点，明显地看出 R1、R2 和 R5 三者为并联，再与 R4 串联(图 15)。 9 O, L- P1 b- t9 n& Z0 m6 K, L4 s 撤去电阻法 & @+ d# O: h: h6 U根据串并联电路特点知，在串联电路中，撤去任何一个电阻，其它电阻无电流通过，则这些电阻是串联连接；在并联电路中，撤去任何一个电阻，其它电阻仍有电流通过，则这些电阻是并联连接。 6 g, v) X( @% [1 G+ ^9 ?举例：仍以图 13 为例，设电流由 A 端流入，B 端流出，先撤去 R2，由图 16 可知 R1、R3 有电流通过。再撤去电阻 R1，由图 17 可知 R2、R3 仍有电流通过。同理撤去电阻 R3 时，R1、R2 也有电流通过由并联电路的特点可知，R1、R2 和 R3 并联，再与 R4 串联。 & L( ^# N! Y" i( ` & }4 I7 N4 @0 T: j  p; ~) h & j# M. R/ F" x( T6 _: y, f  F独立支路法 8 E6 Z0 ^3 n4 H, l0 G# o让电流从电源正极流出，在不重复经过同一元件的原则下，看其中有几条路流回电源的负极，则有几条独立支路。未包含在独立支路内的剩余电阻按其两端的位置补上。应用这种方法时，选取独立支路要将导线包含进去。 举例：画出图 18 的等效电路。 $ h& k" F1 C) }8 b: G( d5 U# d& O6 D- f ! p3 c0 @- S4 R& ~& S3 W # J. b2 Q' @- h8 X1 B 方案一：选取 A—R2—R3—C—B 为一条独立支路，A—R1—R5—B 为另一条独立支路，剩余电阻 R4 接在 D、C 之间，如图 19 所示。 , ]7 }. N# J9 R8 W* E, U5 y0 e 7 i8 j1 E$ x- J: B- L方案二：选取 A—R1—D—R4—C—B 为一条独立支路，再分别安排 R2、R3 和 R5，的位置，构成等效电路图 20。 $ Q' l# \3 b! C' }$ q7 d) M 方案三：选取 A—R2—R3—C—R4—D—R5—B 为一条独立支路，再把 R1 接到 AD 之间，导线接在 C、B 之间，如图 21 所示，结果仍无法直观判断电阻的串并联关系，所以选取独立支路时一定要将无阻导线包含进去。 / @0 ^& ]6 h: C+ I. T  L" i 节点跨接法 将已知电路中各节点编号，按电势由高到低的顺序依次用 1、2、3……数码标出来(接于电源正极的节点电势最高，接于电源负极的节点电势最低，等电势的节点用同一数码，并合并为一点)。然后按电势的高低将各节点重新排布，再将各元件跨接到相对应的两节点之间，即可画出等效电路。 5 Q4 i9 N, L$ a0 p; \5 \  x 举例：画出图 22 所示的等效电路。 0 g7 G0 u7 p* g+ c& ^; X- u . Z  o- ^0 _& @6 j/ ?( u9 a - P, G# z9 T% s 解：节点编号如图 22 中所示。节点排列，将 1、23 节点依次间隔地排列在一条直线上，如图 23。元件归位，对照图 22，将 R1、R2、R3、R4 分别跨接在排列好的 1、2 的等效电路如图 24。 " o9 t8 i: m! q0 x  d 电表摘补法 若复杂的电路接有电表，在不计电流表 A 和电压表 V 的内阻影响时，由于电流表内阻为零，可摘去用一根无阻导线代替；由于电压表内阻极大，可摘去视为开路。用上述方法画出等效电 搞清连接关系后，再把电表补到电路对应的位置上。 举例：如图 25 的电路中，电表内阻的影响忽略不计，试画出它的等效电路。 2 }; D; z$ M- h8 n4 e5 { $ I; l& l) @1 y 解：先将电流去，用一根导线代摘替，再摘去电压表视为开路，得图 26。然后根据图 25 把电流表和电压表补接到电路中的对应位置上，如图 27 所示。

hope123

作为一名工程师自然经常与各种电路打交道，电路问题计算的先决条件是正确识别电路，搞清楚各部分之间的连接关系。对较复杂的电路应先将原电路简化为等效电路，以便分析和计算。是的。

turth

节点就是电路中几条支路的汇合点。所谓支路节点法就是将各节点编号(约定：电源正极为第 1 节点，从电源正极到负极，按先后次序经过的节点分别为 1、2、3……)，从第 1 节点开始的支路，向电源负极画。可能有多条支路(规定：不同支路不能重复通过同一电阻)能达到电源负极，画的原则是先画节点数少的支路，再画节点数多的支路。然后照此原则，画出第 2 节点开始的支路。余次类推，最后将剩余的电阻按其两端的位置补画出来。