電路理論/基爾霍夫定律
基爾霍夫定律是一種用於求解每個器件上的電壓和流過每個器件的電流的方法。它考慮了電路拓撲（串聯/並聯）、多個電源、不同型別的電源以及不同型別的元件。技術員課程會花費大量時間來培養直覺，最終會發展出超越本課程“設計、理論、科學”範圍的專業知識。
基爾霍夫定律總是有效。它是所有模擬軟體的基礎。這裡的目標是能夠檢查、發展估計，並建立對模擬軟體的信任和理解。
基爾霍夫定律從一個圖開始。該圖是標有電壓極性和電流方向的電路圖，其中包含前面描述的迴路和節點。沒有此圖，基爾霍夫電路分析無法開始。
電路可以是現有的反向工程的電路。電路可以是探索替代方案的思想實驗。電阻、電容、電感以及任何電壓或電流、任何電源電壓或電流都可能是未知量。
對於每個未知量，根據線性代數都需要一個方程。基爾霍夫定律在三個地方找到方程
- 端點關係
- 迴路
- 節點
檢視圖並寫下每個已知量和未知量的符號。如果未知，寫下。如果已知，寫下在它旁邊。
電源值應分配符號，例如，然後如果已知，則賦予值。
計算未知量的數量。元件值（電阻、電容、電感）、電壓或電流可以是未知量。這就是需要的方程式數量。
計算元件的數量。加上回路和節點的數量。這就是方程式數量。如果未知量的數量不匹配，則存在問題。
如果方程式太多，則有兩種可能性
- 問題是過度約束（需要將固定數值常量變為變數，需要在設計過程中重新協商要求）
- 存在一個相關方程（更難，這就是存在所有關於符號、方向、迴路和節點計數的規則的原因）
如果未知量太多，則以下是可能性。
- 問題是欠約束。用符號求解，列出將作為答案中的符號的獨立變數以及將等於某個值的因變數。有時整個問題需要用符號求解，並且沒有數字。
- 如果問題來自教科書，則重新閱讀問題，也許有其他事實可以轉化為方程式。
- 做出假設。非常明確地、響亮地做出假設……現在，在問題的開始。
端點方程已在前面介紹過。這裡有一些補充說明
- 如果電流沒有進入 + 電壓側，則新增一個負號。
- 寫出微分形式，而不是積分形式的端點關係。
- 獨立電源沒有端點關係，但相關電源有端點關係。
- 現在不要嘗試求解包含微分的方程，只需寫下它們即可。
能量守恆原理意味著任何閉合迴路周圍的電勢差（電壓）之和為零
用手指按照標定的方向繞回路走。如果手指先進入正極側，則電壓（在公式中，可能不在解決方案中）為正。如果手指先進入負極側，則電壓為負。在兩種情況下，電壓將為負
- 電壓源最終被任意設定為負
- 前一個迴路先標定了電壓，並且恰好方向相反
電流方向在迴路方程中無關緊要。
為每個迴路寫一個方程。
目標不是猜測答案的 + 或 - 電壓（技術人員的目標）。目標是使方程中的 + 或 - 正確地匹配電路。完成後，最後一步是檢視答案，看看它們從直觀的角度是否有意義。就是這樣。
電荷守恆原理意味著在任何“節點”處，流入節點的電流之和為零。
n 是連線到“節點”的具有電流的支路總數。
如果電流流入節點，則將其設為正。如果電流流出節點，則將其設為負。
檢查串聯部分是否存在兩個不同的電流符號。串聯部分的電流應該相同。
“+”和“ - ”符號的目的是在方程式中捕捉電路設計。這與最終電流是否流入或流出節點無關。不要試圖猜測電流方向。
沒有。
基爾霍夫分析失效的原因是，隨著電路變得更加複雜，方程的數量會急劇增加。這對計算機來說不是問題，但對工程師和技術人員來說是一個問題。本課程的其餘部分充滿了數學、簡化、怪癖、技巧、提示和捷徑。所有這些都有侷限性。所有這些都會在某個時候失效。目標是遍歷它們，觀察它們成功和失敗的條件，然後將它們新增到我們的設計工具箱和直覺中。