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直流迴路 (迴路電流法 (迴路電流法式一種常用的分析工具。我們選定網路中的迴路,根據歐姆, 定律及克希荷夫電壓定律,可列出相關迴路的電壓方程式,將方…
直流迴路
迴路電流法
迴路電流法式一種常用的分析工具。我們選定網路中的迴路,根據歐姆
定律及克希荷夫電壓定律,可列出相關迴路的電壓方程式,將方程式聯
立,最後解出相關分路電流值。迴路電流法式一種較簡單的網路分析,
如果迴路的數目三個以下,迴路電流法不失為一種方便好用的方法。
步驟 1.
於網路中選定迴路,並設定迴路電流的方向,一般習慣以順
時鐘方向為迴路電流的方向。
步驟 2.
根據迴路電流的方向來決定各電阻端電壓之+ -。
步驟 3.
利用歐姆定律(V=IR)及克希荷夫電壓定律(KVL)寫出各迴路
的電壓方程式
步驟 4.
聯立解各迴路之電壓方程式,求出各迴路之電流(如 IA、IB),
在代入各分路電流之算式,求出各分路電流之值。
戴維寧定理
定義:可讓我們在分析複雜的網路時,以一個簡單又容易計算的電路來
取代,方便我們得到電路的各項性質。對於任何複雜的線性網路系統,
皆可以一個單一的等效電壓源 Eth 串連一個等效電阻器 Rth 來表示。
步驟 1.選取戴維寧等效電路的範圍:欲求網路中任意兩點間的戴維寧
等效電路時,先移去此二點內的電路元件(並將此二端標記為 a、
b)。
步驟 2.計算戴維寧等效電阻 Rth:將原來網路中所有的電壓源短路、
電流源斷路:若考慮電壓源或電流源的內電阻時,需要將內阻保留在
原電路。戴維寧等效電阻Rth 即為 a、b 二端點間的等效電阻值。
步驟 3.計算戴維寧等效電壓 Eth:戴維寧等效電壓 Eth 極為 a、b 二
點間的開路電壓。對於較複雜的網路來說,我們可以利用串並連電路
或者式重疊定理等方法來求得 Eth。
步驟 4.a、b 二點間的複雜網路可用電壓 Eth 串聯電阻 Rth 來取代,並
將移去之元件接回 a、b 二端點,然後計算其負載電流 IL 及電壓 VL。
諾頓定理
定義:類似戴維寧定理的網路分析法,在任何一個包含電源的網
路系統,其中任意兩端點的網路,都可以用單一的等效電流源
IN並連一個等效電阻器 RN 來取代。
步驟 1.選取諾頓等效電路的範圍:欲求網路中任意兩點間的諾頓等效電路時,先移去
此二點內的電路元件(並將此二端標記為 a、b)。
步驟 2. 將原來網路中所有的電壓源短路、電流源斷路:若考慮電
壓源或電流源的內電阻時,需要將內阻保留在原電路。諾頓等效
電阻 Rth 即為 a、b 二端點間的等效電阻值。
步驟 3.將網路中的電壓源與電流源接回,並將 a、b 二端點短路。
諾頓等效電流 IN即為 a、b 二端點間的短路電流。對於較複雜的網
路,我們可以利用串並連電路及重疊等分法來求 IN。
步驟 4. a、b 二點間的複雜網路可用電流 IN 並聯電阻 RN 來取,並將
移去之元件接回 a、b 二端點,然後計算其負載電流 IL 及電壓 VL
重疊定理
定義:
當一個網路有多個電流源與電壓源同時存在時,可以一次只看一個
電壓源或者是電流源,並算出此電路對元件所產生的電壓或者是電
流,接著我們在算出電流源與電壓源的結果相加減(同方向相加,
反方向相減),得到電壓值為最後整個分析之後的結果。
步驟 1.
使網路只保留其中一個電源,而將其餘的電源移開。(1)移
開電壓源時,將兩端視為短路。
(2)移開電流源時,將兩端視為斷路。
步驟 2.
分別畫出單一電流源作用於電路時之電路圖(若電路中有兩
個電源,就要畫出兩個單一電源的電路圖,以此類推)。
節點電壓法
定義:是分析網路各分路電流的一種簡便方法。節點是兩條或兩條以上電路分
之的共同交點。節點電壓法選擇網路中的一個節點作為電壓參考點,而其餘節
點相對於參考點便有一相對電壓存在,利用歐姆定律寫出各分路電流的算式,
在根據克希荷夫電流定律,便可列出各節點的電流方程式(N 個節點可得出N-
1 個方程式),聯立解方程式後可求出各節點的電壓,並得出各分路的電流。
步驟 5.
利用克希荷夫電流定律(KCL)寫出各節點的電流方程式。將各分
路電流的算式代入解方程式,求出各節點電壓,再將各節點電壓
帶回各分路電流之算式,求出各分路電流之值。