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支路電流法是以支路電流為求解對象的電路計算方法。對於線性電路,應用支路電流法時,電路內不能含有壓控元件構成的支路。

1 支路電流法 -支路電流法

 

2 支路電流法 -正文

  以支路電流為求解對象的電路計算方法。用此法計算一個具n個節點和b條支路的電路時,因待求的支路電流數為b,故需列出b個含支路電流的獨立方程。根據電路內的支路電流在節點上必須服從基爾霍夫電流定律(KCL)的約束,支路電壓沿迴路必須服從基爾霍夫電壓定律(KVL)的約束(見基爾霍夫定律),而支路電流和支路電壓在每條支路上又必須滿足該支路的特性方程(即支路的電壓-電流關係,VCR),可以導出這b個方程。首先,對除參考節點外的所有節點,利用KCL寫方程,可得(n-1)個只含支路電流的獨立方程;對所選定的基本迴路,利用KVL寫方程,可得(b-n+1)個只含支路電壓的獨立方程。再根據各支路的連接形式和所含元件的類型寫出b個既含支路電流又含支路電壓的支路方程。最後利用支路方程消去(b-n+1)個方程中的支路電壓,便得到總數為(n-1)+(b-n+1)=b個只含支路電流的方程。有了這些方程,就可用適當的數字方法求解。
  用支路電流法計算電路的具體步驟是:①為電路的支路電壓和支路電流選定參考方向。選一個節點為參考節點,並根據基本迴路的定義(見網路拓撲)選定一組這種迴路(如果電路是平面網路,則可選內網孔),最後為這組迴路定好繞行方向。②對除參考點外的所有節點寫出(n-1)個KCL方程。③對基本迴路(或網孔)寫出(b-n+1)個KVL方程。④寫出各支路的方程。⑤將支路方程代入KVL方程,消去電路電壓后,得出(b-n+1)個含支路電流的方程。⑥用適當的數學方法從第1步和第5步得到的(n-1)+(b-n+1)=b個方程組成的方程組中解出支路電流。⑦將求得的支路電流代入支路方程,求出支路電壓。
  對於線性電路,應用支路電流法時,電路內不能含有壓控元件構成的支路。因為這種支路的電壓無法通過電流來表達,從而也就無法從KVL方程中消去該支路的電壓。另外,當遇到電路(不管是線性還是非線性)含僅由獨立電流源構成的支路時,最好使用電源轉移法將該電流源進行轉移(見電路變換)以後,再用支路電流法進行計算。

 

3 支路電流法 -配圖

 

4 支路電流法 -相關連接

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