電路理論/電路定義

電路分析是逆向工程。給定一個電路，找出與每個元件相關的電流、電壓和功率。產生電路的專案或問題或電路的目的並不重要。大多數電路都是為了說明一個概念或練習數學而不是做一些有用的事情而設計的。在本書的結尾，將研究與無線通訊相關的“有用”電路。

首先解開一個電路。將其展平成二維。將所有元件放在相同的方位：向上和向下。

這是一個為未知量命名的練習。只需要記住兩件事

不這樣做帶來的後果僅僅是需要寫下並求解另一個簡單的方程。

現在按照以下規則為電壓和電流命名

用與元件相同的下標為串聯電壓命名，例如 $v_{r1}v_{c1}v_{L1}$ 。為並聯元件的共享電壓選擇不同的命名約定，例如 $v_{1}v_{2}$ 。現在不要猜測電壓的極性。
用與元件相同的下標為並聯電流命名，例如 $i_{r1}i_{c1}i_{L2}$ 。為串聯電路的共享電流選擇不同的下標，例如 $i_{1}i_{2}$ 。現在不要在電線上加箭頭指示電流方向。
不要忘記在電流源上加上電壓，併為從電壓源出來的電流命名。

迴路是最小的元件圓圈。計算它們。不要計算“包含迴路的迴路”或“迴路的迴路”。假設有 3 個迴路。現在可以考慮任何三個元件迴路（包括包含迴路的迴路），只要它們遵循以下規則：每個元件至少要在一個迴路中被提及一次。

一些迴路是微不足道的。並聯的元件將形成一個迴路，但它們共享相同的電壓。如果將它們稱為迴路，那麼最終得到的方程將是 $V_{r1}-V_{r2}=0$ 。不要計算微不足道的迴路，除非你無法看到共享相同 EMF 差的器件。

用不同顏色的筆畫一個迴路，並給它命名，例如 $L_{1}L_{2}L_{3}$ 。畫一個箭頭指示迴路的方向。現在按照選定的方向繞著迴路走，在進入每個元件的電線上加一個 +，在離開元件的電線上加一個 -。

與元件並聯的電流源將與元件共享相同的電壓，因此不需要做任何事情。

沒有並聯元件的電流源需要分配一個電壓。極性並不重要。但必須選擇一個極性。

電壓源可以用交替的板（長板和短板）或一個帶有 + 和 - 的圓圈來表示。將 + 分配給長板，將 - 分配給短板。否則使用電壓源符號中的 + 和 -。

如果兩個迴路重疊，保留第一個 + 和 -。不要在同一個元件上加衝突的 + 和 - 標記。

這裡不要使用“網格”這個詞。“網格分析”將在後面介紹。這是一種不同的分析型別，它不如基爾霍夫定律通用，但通常比基爾霍夫定律更容易。基爾霍夫定律總是有效，接下來將對其進行描述。

“節點”是指在相同 EMF（不是電壓……電動勢是絕對值，電壓是相對值）下連線的多個電線。相互接觸的電線具有相同的單位電荷能量（EMF）。節點在任何元件處停止。

一些“節點”是微不足道的。這些節點是單根電線僅連線兩個元件的節點。不要計算這些節點，除非你無法識別“共享”電流的串聯元件。

計算“非平凡”的“節點”。假設有 3 個。減去 1。這等於 2。你可以寫出兩個節點方程。通常有不止兩個可能的節點方程。確保寫出的兩個方程至少提及一次所有電流。

此時，可以圍繞節點或“割集”寫出方程，割集類似於一個大的迴路，其中包含較小的迴路。探索這裡的割集的電氣版本。它們可以使分析電路的一部分變得更容易（稍後討論）。同樣，方程必須至少包含一次每個未知電流。

用符號為“節點”命名，例如 $J_{1}J_{2}$ 。

現在根據電壓極性，為無源（電阻）和有源（電容和電感）元件新增電流方向箭頭。電流應從 + 流向 -。箭頭應該指向 + 進入，從 - 出來。

電流源已經具有電流方向。

帶有串聯元件的電壓源共享相同的電流。此電流的方向由元件上的電壓極性決定。

沒有串聯元件的電壓源可以在任何方向上進行電流。請記住，這些電壓和電流的極性反映了電路拓撲結構，而不是預測最終數值答案的極性。

不要在這裡使用“節點”一詞。“節點分析”將在後面介紹。這是一種不同型別的分析，雖然不如基爾霍夫定律通用，但通常比基爾霍夫定律更容易。基爾霍夫定律始終有效，將在後面描述。