淺析電路課程“網孔電流法”的學習

趙勇+初廣前

摘 要：隨著現代電工、電子科學技術的迅速發展，電路作為電類各專業開設的一門非常重要的專業基礎課，其在基礎理論和實際應用方面起到的作用日益突出[1]。但學習電路課的學生普遍認為電路這門課難學，為了讓學生熟練掌握電路求解的各種方法，根據各種求解方法的特征和適應情形，對各種電路求解方法進行分析，該文我們分析了“網孔電流法”

關鍵詞：網孔電流法 自電阻 互電阻

中圖分類號：TM13 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）07（c）-0148-02

對于結構較為簡單的電路，應用等效變換的方法來求解通常是有效的。對于結構較復雜的電路，采用電路的系統求解法更有效。這種方法的特點是不改變電路的結構，而是選擇一組合適的電路變量根據基爾霍夫定律和元件的歐姆定律建立該組變量的獨立方程組，通過求解電路方程，從而得到所需的響應[1]。

常見的電路分析方法有：支路電流法、網孔電流法、回路電流法、結點電壓法。該文分析網孔電流法，網孔電流法只適用于平面網絡。

1 網孔電流法的幾個概念

網孔電流法：以網孔電流為變量列寫電路方程組求解電路的方法稱為網孔電流法。

網孔電流：網孔電流是一種假想的沿著網孔邊緣流動的電流。網孔電流是獨立變量，平面電路中任一支路的電流可用網孔電流表示。

2 網孔電流方程的一般形式

3 網孔電流法的解題步驟[3]

（1） 選定各支路電流的參考方向，同時選定各網孔電流的方向為順時針方向。

（2） 參考網孔電流方程的一般形式，用規則化的方法寫出網孔方程

（3） 解網孔方程，求出各網孔電流

（4） 由網孔電流求出各支路電流，進而求出電壓、功率等待求量。

4 網孔電流法的解題實例

在如圖1所示的電路中，電阻和電壓源均為已知，試用網孔電流法求各支路電流[2]。

解：電路為平面電路，共有3個網孔。

5 網孔電流法特殊情況的處理[3]

（1） 電路中含有受控源，先將受控源作獨立源列寫方程，再將受控源的控制量用網孔電流表示后代入方程加以整理。

（2） 電路中含有理想電流源支路，處理方法如下：可采用“虛設變量法”，即增設電流源的端電壓為新的變量，但此時網孔方程中應包括“增補方程”，增補方程為用網孔電流表示的理想電流源的電流。

6 結語

對于結構復雜的電路，要采用電路的系統求解方法，常見的求解方法有：支路電流法、網孔電流法、回路電流法、結點電壓法等。支路電流法適應于支路較少的情況；網孔電流法僅適應于平面電路，回路電流法不僅適應于平面電路，而且適應于菲平面電路。節點電壓法適應于支路數較多而節點數較少的情形。根據網孔電流法的特征，本文主要分析了網孔電流法。

參考文獻

[1] 初廣前，曹燕.淺析一道電路題的多種求解方法[J].科技資訊，2016（21）：97-99.

[2] 邱關源.電路原理[M].北京：高等教育出版社，2006.

[3] 郭維林.電路同步輔導及習題全解[M].北京：中國水利水電出版社，2009.