① 如何用節點法進行電路分析
網孔:將電路畫在平面上內部不含有支路的迴路,稱為網孔。也就是說,網孔內不含有元件。
節點:有兩個以上的元件首尾相連的節點。
迴路:有支路組成的閉合路徑。
節點法是最基本的電路分析法之一,另一汪孫個是網孔分析,一般的電路書籍都會講到(初中電路為什麼沒講到我就不知道了)。應該將這是一個最基本方法,不是技巧。
可以很方便地直接求出各元件的端電壓,進而就出各支路電流。
節點法,全稱節點電壓法,此法的應用本身是十分簡單的,但要先知道一個定律,就是基爾霍夫電流定律(英文KCL)培高,即對於電路中的任何節點,流入其中的總電流等於流出它的總電流。
至於什麼是節點,也很簡單,就是兩個和兩個以上的元件相連接的點(看圖,a,b,c,d點)。
有了這些知識,應用節點法就很簡單,其步驟如下(看圖):
1)找出公共節點,設其電壓為0。公共節點的選取一般選連接的元件最多的那個點,初中的話,一般就是電源負極了,如圖中的d點。
2)選了公共節點後,就設其他的節點電壓依次為v1,v2,v3,...。
3)標出電路中各個元件的電流方向。這個是可以任意去標的,想怎麼標就怎麼標,但是要注意了,標了之後,如果最後計算的結果是正值,那麼實際電流方向就是你標的那個方向;如果是負值,那就是反方向。所以,一般習慣性的是從電源正極往負極方向標箭頭(你不這樣標,也沒關系的,反正要看最後的計算結果)。圖中我按習慣標了I1,I2,I3,I4,I5
4)標了電流方向,就用KCL定律了,對每一個節點應用KCL,圖中有三個節點a,b,c要用,d點不用,它是公共節點。
對節點a:V1=12V
對節點b:(v1-v2)/2=(v2-v3)/2+v2/2
對節點c:(v2-v3)/2+(v1-v3)/2=v3/2
三個方程,三個未知數,正好可以解出v1,v2,v3。
解出來之後,你就可以計算各個電流了,這個根據需要了,但你直接得出的是各個節點的電壓值。
數學上是很簡單的,但要真正理解這種方法,是需要花點心思想一想的。這種方法應付初中的任何電路難題,都搓搓有餘了。
PS-關配陵尺於公共點:公共點設的電壓為0,這並不意味著其實際電壓為0,只是為了計算方便。聰明的你,也許看出了,解出來的各個點的電壓值是相對於公共節點d的差值,是個相對值,這是數學上的處理方法。假如你解出來v2=6V(我沒有去解方程,只是假設),而公共節點實際電壓為10V,那麼b點實際電壓就是16V,明白了吧(這種情況是可能的,因為這個電路可能是一個大電路的一部分,而d點可能是大電路中的一個點而已)。這個方法的巧妙之處就是通過設一個公共0電壓,簡化了計算。
但無論如何,各個元件中的電流是不變的,因為計算電流時,是要用到元件兩端的電壓差。
註:本回答,參考了其他網友的回答。
② 如何進行電路設計
進行電路設計,要掌握基礎的電子電路理論,最基礎的書要看,比如:
《模擬專電子屬電路》、《數字電子電路》。
然後就是多積累一些基礎的電路,設計就會像搭積木一樣,非常簡單。
可以參考這篇文章《設計手勢控制的LED燈:掌握基礎電路後,設計電路就是搭積木》。