复杂直流电路的计算方法分析

王东方

（山西省祁县职业高级中学校，山西 晋中 030900）

复杂直流电路的计算方法分析

王东方

（山西省祁县职业高级中学校，山西 晋中 030900）

随着经济的发展，我国工业也随之迅速发展起来，对于复杂直流电路的运用也越来越广泛，尤其是在机器运转的电路工作中应用较多，但是与此同时，我们也发现。复杂直流电路的计算工作对于目前我国的现状来说，计算起来非常的复杂，由于目前我国电工行业在这方面并没有形成相应的行业计算规则和在该领域也缺乏相应的经验，所以由于复杂直流电路的计算分析所产生的问题可谓是多种多样，在解决的过程中遇到了各种各样难以解决的问题。本文的笔者在结合实际操作的情况下本文中还分析了等效电源定理和叠加原理等方法来计算复杂直流电路。

电工学；电路发展；计算原理

1 目前我国电工学中复杂直流电路计算现状分析

复杂直流电路的计算在我国的运用起步较晚，缺乏相应的经验，只是在在我国的电工学中运用得比较早，但是因为起步晚，缺乏实验研究所以可以运用的案例并不多见。但是有一点我们可以知道利用复杂直流电路可以有效的节约电路造价的成本，提高直流电的利用率。但是由于复杂直流电路在计算过程中其计算分析的过程过于复杂，所以现阶段我国在电工行业的发展中，复杂直流电路的发展遭遇了很大的瓶颈，如何正确高效的对复杂直流电进行计算是现阶段我国电工学研究的重点也是难点，一旦研究出高效的计算方法，电工学的发展将会更进一步。

1.1 核心内涵把握不够完全，浅出深入的研究方式

通过对我国已有的复杂直流电路的计算方法总结，我们都知道对于复杂直流电路的计算核心的内容就是利用基尔霍夫定律来进行计算。从理论角度来说，基尔霍夫定律适用于任何一种复杂电路的计算工作是复杂电路进行计算的理论基础。但是相比较之下，计算的工作流程非常的复杂，计算的数量也特别庞大。往往就出现在研究的过程中，往往进行了每一条复杂电路的研究，但是我们在实际的工作操作的过程中，我们不需要精确到每一条电路的计算，所以就会造成一种浅出深入的研究方式，极大的限制了我国电工学中复杂直流电路的计算工作。这就是目前我国复杂直流电的计算方法所暴露出的问题。

1.2 计算方式过于重视实践操作，忽略理论科学性

目前国际上比较普遍的对于复杂直流电路的计算都是采取了基尔霍夫定律的变形模式，通过计算复杂的直流电路中的某一条具有代表性的电路，有效的利用计算等效电阻的方式，去计算整个的复杂电路中的计算值。即计算的主要核心就是以基尔霍夫定律为理论基础，抓住代表性电路利用等效原理列出相应的方程组，从而求解。由此我们可以延伸出等效电源原理，电源叠加原理的计算方式高效率的完成复杂直流电路的计算工作。

2 复杂直流电路的计算流程案例分析

2.1 基尔霍夫定律

国际上和我国在进行复杂直流电路的计算的过程中采用的方法虽然有所不同，但是理论基础是一致的，我们都知道基尔霍夫定律可以说是复杂直流电路计算的出发点和核心关键点，我们所有的复杂电路的计算方式都是利用了基尔霍夫定律去完成的。所以我们在进行复杂直流电路的计算流程案例分析的时候，首先需要了解基尔霍夫定律的主要内容，只有对基尔霍夫定律进行详细的了解和认知，才能熟练的运用这个定律来进行计算。基尔霍夫定律主要分为两个定律就是节电电流定律和回路电压定律即计算过程中所采用的原理。

2.1.1 基尔霍夫的两大定律的分析

（1）第一条定律：节点电流定律：对于一个复杂电路来说，在任一瞬间，流进某一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和，即∑I进=∑I出或∑I=0。这便是节点电流定律，满足电流守恒的原则。（2）第二条定律：回路电压定律：在任一闭合回路中，各段电路电压降的代数和恒等于零。即∑U=0 或∑E=∑IR。

2.1.2 列方程组

为了直观的对基尔霍夫定律进行讲解我们特此举个例子来说明。比如说对于 n 个节点，b条支路的复杂电路共有 b 个未知的电流，那么我国根据基尔霍夫第一定律就可以列式出 n-1 个独立方程。如果我们再将第二条定律有效的引入进行，那么就可以列式出 b-（n-1）个独立方程，那么相应的有几个网孔我们就可以列式出几个回路电压方程这样通过方程组，利用等效的原理就可以解出相应的未知量，从而进行求解。

2.1.3 方向的确定

我们在分析基尔霍夫定理中的第一条的定律的时候，我们知道，如果我国将某一节点上的电流确立为正方向的时候，那么从这个节点所流出的电流就是负值电流。但是我们在研究其第二条定律的时候，我们又会发现，如果我国规定了相关的等式∑U=0 的时候，只要电流的流向和回路循环的方向是同一个方向，那么我们在该电流处所取得的值就是为正，当然，反过来说就是取负值。在图一中我们可以看到如何在复杂的直流电路中完成方向的确定。只有在第一时间完成方向的确定，才可以进行接下来的方程组的列出和正确的分析已经快速的解答。

2.3 叠加定理

复杂直流电路进行计算的时候，一般还会采用叠加定理进行计算，为了方便介绍这种原理我们将其主要的操作流程标示如下：如果我们在一个复杂的直流电路中存在多个电源的情况，那么只需要完成对于其中某一个的电流即相关的支流的电动势的分析，由此继续分析该项支路中的电流的合计值，那么就可以通过叠加的方式进行总体的电流值的计算工作，我们可以看到下面的图片就展示了叠加定理的应用通过这种叠加的方式，可以在计算的过程中将复杂多元化电路进行单一路线的规整，从而清晰断题，快速解题。

通过我们对叠加定理的研究，我们发现一个非常重要的问题就是我们在计算复杂的直流电路的时候，我们需要考虑到多源电路中不同的电路结构，我们如果能够完成每一个的单独的电动分析，那么我们只需要进行后来的叠加工作就可以完成复杂直流电路的计算工作。由此我们可以发现，叠加定理在应用的过程中，我们只需要完成一些简单的线路的计算工作，就可以完成复杂的直流电路的计算工作，即将发杂电路进行化整为一，都归整到一些简单的点卡上，这样通过简单的电路计算，来解决复杂电路问题，由此可以非常大力的节约计算的时间和减轻计算的难度，为我国复杂直流电路的计算提供了快而准确的方法。但是我们在实际操作中需要注意一点就是对于复杂直流电路来说，有很多我们没有发现或是没有看出来的问题，如果直接就按照经验进行叠加计算，可能会没有考虑到不同的电路结构所带来的不同的情况。所以就要求我们在进行计算的时候，要排除掉特殊电路结构的存在，对常见电路结构要有清晰的分析。

3 总结

综上所述，我们可以看出不同类型的复杂电路的计算方式都可谓是各有千秋，每种方法都有计算的优势和相对的缺点。所以，我们在实际的电工工作的操作中，我们需要有效的结合实际的情况进行相关的分析，第一时间对复杂电路进行合理快速的分析，选择正确的方法结合具体情况进行具体分析，因为我国在这个领域中缺乏相应的经验，所以我们也应该借鉴学习国外的方法和经验。我们只要精准的掌握计算工作的核心定律以及相应的方法，那么我们相信在实际操作过程中，结合已经研究出来的方法，和理论知识，可以非常高效的进行复杂直流电路的计算，促进我国电工学行业的发展。

［1］张丽荣，谢侠飞.小议基尔霍夫定律的讲解［J］.职业，2013（08）.

［2］王正.基尔霍夫定律的讨论［J］.科学与财富，2013（09）.

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