支路电流法的基本思想是什么?

Answer 1

支路电流的基本思想：

以支路电流为求解对象的电路计算方法。

用此法计算一个具 n个节点和 b条支路的电路时，因待求的支路电流数为 b，故需列出 b个含支路电流的独立方程。根据电路内的支路电流在节点上必须服从基尔霍夫电流定律(KCL)的约束,支路电压沿回路必须服从基尔霍夫电压定律(KVL)的约束（见基尔霍夫定律）,而支路电流和支路电压在每条支路上又必须满足该支路的特性方程（即支路的电压-电流关系，VCR）,可以导出这 b个方程。

首先，对除参考节点外的所有节点,利用KCL写方程,可得( n-1)个只含支路电流的独立方

程；对所选定的基本回路，利用KVL写方程，可得（ b- n+1）个只含支路电压的独立方程。再根据各支路的连接形式和所含元件的类型写出 b个既含支路电流又含支路电压的支路方程。

最后利用支路方程消去( b- n+1)个方程中的支路电压,便得到总数为( n-1)+( b- n+1)= b个只含支路电流的方程。列写完这些方程可以联立解出所需要的物理量。

计算步骤

用支路电流法计算电路的具体步骤是：

1）首先在电路图中标出各支路的电流的参考方向。

2）列写KCL方程。一般来说，对具有n个节点的电路运用基尔霍夫电流定律只能得到（n-1）个独立的KCL方程。

3）列写独立的KVL方程。独立的KVL方程数为单孔回路的数目：b-（n-1）。

4）联立所有列写的方程，即可求解出各支路电流，进而求解电路中其他电压、功率等。

对于线性电路，应用支路电流法时，电路内不能含有压控元件构成的支路。因为这种支路的电压无法通过电流来表达,从而也就无法从KVL方程中消去该支路的电压。另外，当遇到电路（不管是线性还是非线性）含仅由独立电流源构成的支路时，最好使用电源转移法将该电流源进行转移（见电路变换）以后，再用支路电流法进行计算。算法特点

优点：直观，所求就是支路电流。

缺点：当支路数目较多时，变量多，求解过程麻烦，不宜于手工计算。