復雜直流電路的計算方法分析

王東方

（山西省祁縣職業高級中學校，山西 晉中 030900）

復雜直流電路的計算方法分析

王東方

（山西省祁縣職業高級中學校，山西 晉中 030900）

隨著經濟的發展，我國工業也隨之迅速發展起來，對于復雜直流電路的運用也越來越廣泛，尤其是在機器運轉的電路工作中應用較多，但是與此同時，我們也發現。復雜直流電路的計算工作對于目前我國的現狀來說，計算起來非常的復雜，由于目前我國電工行業在這方面并沒有形成相應的行業計算規則和在該領域也缺乏相應的經驗，所以由于復雜直流電路的計算分析所產生的問題可謂是多種多樣，在解決的過程中遇到了各種各樣難以解決的問題。本文的筆者在結合實際操作的情況下本文中還分析了等效電源定理和疊加原理等方法來計算復雜直流電路。

電工學；電路發展；計算原理

1 目前我國電工學中復雜直流電路計算現狀分析

復雜直流電路的計算在我國的運用起步較晚，缺乏相應的經驗，只是在在我國的電工學中運用得比較早，但是因為起步晚，缺乏實驗研究所以可以運用的案例并不多見。但是有一點我們可以知道利用復雜直流電路可以有效的節約電路造價的成本，提高直流電的利用率。但是由于復雜直流電路在計算過程中其計算分析的過程過于復雜，所以現階段我國在電工行業的發展中，復雜直流電路的發展遭遇了很大的瓶頸，如何正確高效的對復雜直流電進行計算是現階段我國電工學研究的重點也是難點，一旦研究出高效的計算方法，電工學的發展將會更進一步。

1.1 核心內涵把握不夠完全，淺出深入的研究方式

通過對我國已有的復雜直流電路的計算方法總結，我們都知道對于復雜直流電路的計算核心的內容就是利用基爾霍夫定律來進行計算。從理論角度來說，基爾霍夫定律適用于任何一種復雜電路的計算工作是復雜電路進行計算的理論基礎。但是相比較之下，計算的工作流程非常的復雜，計算的數量也特別龐大。往往就出現在研究的過程中，往往進行了每一條復雜電路的研究，但是我們在實際的工作操作的過程中，我們不需要精確到每一條電路的計算，所以就會造成一種淺出深入的研究方式，極大的限制了我國電工學中復雜直流電路的計算工作。這就是目前我國復雜直流電的計算方法所暴露出的問題。

1.2 計算方式過于重視實踐操作，忽略理論科學性

目前國際上比較普遍的對于復雜直流電路的計算都是采取了基爾霍夫定律的變形模式，通過計算復雜的直流電路中的某一條具有代表性的電路，有效的利用計算等效電阻的方式，去計算整個的復雜電路中的計算值。即計算的主要核心就是以基爾霍夫定律為理論基礎，抓住代表性電路利用等效原理列出相應的方程組，從而求解。由此我們可以延伸出等效電源原理，電源疊加原理的計算方式高效率的完成復雜直流電路的計算工作。

2 復雜直流電路的計算流程案例分析

2.1 基爾霍夫定律

國際上和我國在進行復雜直流電路的計算的過程中采用的方法雖然有所不同，但是理論基礎是一致的，我們都知道基爾霍夫定律可以說是復雜直流電路計算的出發點和核心關鍵點，我們所有的復雜電路的計算方式都是利用了基爾霍夫定律去完成的。所以我們在進行復雜直流電路的計算流程案例分析的時候，首先需要了解基爾霍夫定律的主要內容，只有對基爾霍夫定律進行詳細的了解和認知，才能熟練的運用這個定律來進行計算。基爾霍夫定律主要分為兩個定律就是節電電流定律和回路電壓定律即計算過程中所采用的原理。

2.1.1 基爾霍夫的兩大定律的分析

（1）第一條定律：節點電流定律：對于一個復雜電路來說，在任一瞬間，流進某一節點的電流之和恒等于流出該節點的電流之和，即∑I進=∑I出或∑I=0。這便是節點電流定律，滿足電流守恒的原則。（2）第二條定律：回路電壓定律：在任一閉合回路中，各段電路電壓降的代數和恒等于零。即∑U=0 或∑E=∑IR。

2.1.2 列方程組

為了直觀的對基爾霍夫定律進行講解我們特此舉個例子來說明。比如說對于 n 個節點，b條支路的復雜電路共有 b 個未知的電流，那么我國根據基爾霍夫第一定律就可以列式出 n-1 個獨立方程。如果我們再將第二條定律有效的引入進行，那么就可以列式出 b-（n-1）個獨立方程，那么相應的有幾個網孔我們就可以列式出幾個回路電壓方程這樣通過方程組，利用等效的原理就可以解出相應的未知量，從而進行求解。

2.1.3 方向的確定

我們在分析基爾霍夫定理中的第一條的定律的時候，我們知道，如果我國將某一節點上的電流確立為正方向的時候，那么從這個節點所流出的電流就是負值電流。但是我們在研究其第二條定律的時候，我們又會發現，如果我國規定了相關的等式∑U=0 的時候，只要電流的流向和回路循環的方向是同一個方向，那么我們在該電流處所取得的值就是為正，當然，反過來說就是取負值。在圖一中我們可以看到如何在復雜的直流電路中完成方向的確定。只有在第一時間完成方向的確定，才可以進行接下來的方程組的列出和正確的分析已經快速的解答。

2.3 疊加定理

復雜直流電路進行計算的時候，一般還會采用疊加定理進行計算，為了方便介紹這種原理我們將其主要的操作流程標示如下：如果我們在一個復雜的直流電路中存在多個電源的情況，那么只需要完成對于其中某一個的電流即相關的支流的電動勢的分析，由此繼續分析該項支路中的電流的合計值，那么就可以通過疊加的方式進行總體的電流值的計算工作，我們可以看到下面的圖片就展示了疊加定理的應用通過這種疊加的方式，可以在計算的過程中將復雜多元化電路進行單一路線的規整，從而清晰斷題，快速解題。

通過我們對疊加定理的研究，我們發現一個非常重要的問題就是我們在計算復雜的直流電路的時候，我們需要考慮到多源電路中不同的電路結構，我們如果能夠完成每一個的單獨的電動分析，那么我們只需要進行后來的疊加工作就可以完成復雜直流電路的計算工作。由此我們可以發現，疊加定理在應用的過程中，我們只需要完成一些簡單的線路的計算工作，就可以完成復雜的直流電路的計算工作，即將發雜電路進行化整為一，都歸整到一些簡單的點卡上，這樣通過簡單的電路計算，來解決復雜電路問題，由此可以非常大力的節約計算的時間和減輕計算的難度，為我國復雜直流電路的計算提供了快而準確的方法。但是我們在實際操作中需要注意一點就是對于復雜直流電路來說，有很多我們沒有發現或是沒有看出來的問題，如果直接就按照經驗進行疊加計算，可能會沒有考慮到不同的電路結構所帶來的不同的情況。所以就要求我們在進行計算的時候，要排除掉特殊電路結構的存在，對常見電路結構要有清晰的分析。

3 總結

綜上所述，我們可以看出不同類型的復雜電路的計算方式都可謂是各有千秋，每種方法都有計算的優勢和相對的缺點。所以，我們在實際的電工工作的操作中，我們需要有效的結合實際的情況進行相關的分析，第一時間對復雜電路進行合理快速的分析，選擇正確的方法結合具體情況進行具體分析，因為我國在這個領域中缺乏相應的經驗，所以我們也應該借鑒學習國外的方法和經驗。我們只要精準的掌握計算工作的核心定律以及相應的方法，那么我們相信在實際操作過程中，結合已經研究出來的方法，和理論知識，可以非常高效的進行復雜直流電路的計算，促進我國電工學行業的發展。

［1］張麗榮，謝俠飛.小議基爾霍夫定律的講解［J］.職業，2013（08）.

［2］王正.基爾霍夫定律的討論［J］.科學與財富，2013（09）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.178