浅析电路课程“网孔电流法”的学习

赵勇+初广前

摘 要：随着现代电工、电子科学技术的迅速发展，电路作为电类各专业开设的一门非常重要的专业基础课，其在基础理论和实际应用方面起到的作用日益突出[1]。但学习电路课的学生普遍认为电路这门课难学，为了让学生熟练掌握电路求解的各种方法，根据各种求解方法的特征和适应情形，对各种电路求解方法进行分析，该文我们分析了“网孔电流法”

关键词：网孔电流法 自电阻 互电阻

中图分类号：TM13 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）07（c）-0148-02

对于结构较为简单的电路，应用等效变换的方法来求解通常是有效的。对于结构较复杂的电路，采用电路的系统求解法更有效。这种方法的特点是不改变电路的结构，而是选择一组合适的电路变量根据基尔霍夫定律和元件的欧姆定律建立该组变量的独立方程组，通过求解电路方程，从而得到所需的响应[1]。

常见的电路分析方法有：支路电流法、网孔电流法、回路电流法、结点电压法。该文分析网孔电流法，网孔电流法只適用于平面网络。

1 网孔电流法的几个概念

网孔电流法：以网孔电流为变量列写电路方程组求解电路的方法称为网孔电流法。

网孔电流：网孔电流是一种假想的沿着网孔边缘流动的电流。网孔电流是独立变量，平面电路中任一支路的电流可用网孔电流表示。

2 网孔电流方程的一般形式

3 网孔电流法的解题步骤[3]

（1） 选定各支路电流的参考方向，同时选定各网孔电流的方向为顺时针方向。

（2） 参考网孔电流方程的一般形式，用规则化的方法写出网孔方程

（3） 解网孔方程，求出各网孔电流

（4） 由网孔电流求出各支路电流，进而求出电压、功率等待求量。

4 网孔电流法的解题实例

在如图1所示的电路中，电阻和电压源均为已知，试用网孔电流法求各支路电流[2]。

解：电路为平面电路，共有3个网孔。

5 网孔电流法特殊情况的处理[3]

（1） 电路中含有受控源，先将受控源作独立源列写方程，再将受控源的控制量用网孔电流表示后代入方程加以整理。

（2） 电路中含有理想电流源支路，处理方法如下：可采用“虚设变量法”，即增设电流源的端电压为新的变量，但此时网孔方程中应包括“增补方程”，增补方程为用网孔电流表示的理想电流源的电流。

6 结语

对于结构复杂的电路，要采用电路的系统求解方法，常见的求解方法有：支路电流法、网孔电流法、回路电流法、结点电压法等。支路电流法适应于支路较少的情况；网孔电流法仅适应于平面电路，回路电流法不仅适应于平面电路，而且适应于菲平面电路。节点电压法适应于支路数较多而节点数较少的情形。根据网孔电流法的特征，本文主要分析了网孔电流法。

参考文献

[1] 初广前，曹燕.浅析一道电路题的多种求解方法[J].科技资讯，2016（21）：97-99.

[2] 邱关源.电路原理[M].北京：高等教育出版社，2006.

[3] 郭维林.电路同步辅导及习题全解[M].北京：中国水利水电出版社，2009.