
以各電導(dǎo)為研究對(duì)象,合并同類項(xiàng),為了更易理解,我們把公式按是流入還是流出相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的物理含義整理如下:
上面用表格形式列寫出改進(jìn)的節(jié)點(diǎn)法的3個(gè)方程,讀者可看出與原列寫法列出的方程是同解方程,但改進(jìn)后物理含義清晰,列寫簡單直觀,不易出錯(cuò)。
4 舉例對(duì)新舊方法進(jìn)行比較
例1:電路如圖2所示,求i1和i2。
解:這是一個(gè)含有受控源的電路求解問題,用傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)法列寫方程如下:
對(duì)節(jié)點(diǎn)u1:
<!--→標(biāo)題EN(開始)--> 
<!--標(biāo)題EN(結(jié)束)←-->
用新的節(jié)點(diǎn)法:

可見,新方法的方程列寫過程簡單流暢,順應(yīng)思維發(fā)展規(guī)律,不像原方法那樣易錯(cuò)。
例2:如圖3所示電路,求電壓u。
用舊方法解:雖然節(jié)點(diǎn)法不像網(wǎng)孔法那樣只能用于平面網(wǎng)絡(luò),但此題用傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)法仍很困難,因?yàn)樵诖朔瞧矫骐娐返那闆r下,自(互)電導(dǎo)的概念不夠清晰,因此一般利用諾頓等效定理來解此題。在等效中,電路結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而歸結(jié)為串并聯(lián)的電路形式,等效時(shí)還應(yīng)注意一定的技巧,對(duì)圖中的電流源,將其移到圖中虛線位置,再對(duì)圖示方框外的部分進(jìn)行諾頓等效,最后再求解。
用新的節(jié)點(diǎn)法解:用新的節(jié)點(diǎn)法解時(shí)無需進(jìn)行任何等效,直接利用歐姆定律列寫即可,對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)利用流入節(jié)點(diǎn)的電流等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流列方程:
根據(jù)上述表格形式的4個(gè)方程,立即可解得:
例3:如圖4電路所示,求IL。
用傳統(tǒng)方法解:設(shè)RL串聯(lián)支路阻抗為Z1,電容支路阻抗為Z2。
則Z1=3+j5=5.83∠59°kΩ, Z2=-j2 kΩ
Z1和Z2并聯(lián)的等效阻抗Z12為:

用新的節(jié)點(diǎn)法解:如圖設(shè)節(jié)點(diǎn)電壓為U!
用新的節(jié)點(diǎn)法:
5 結(jié)語
電路理論中的回路法和節(jié)點(diǎn)法是電路分析與計(jì)算的基本方法,但由于其引入了自(互)電阻、自(互)電導(dǎo)等概念,列寫方程時(shí)要遵循的規(guī)則太多,而這些規(guī)則與直觀的物理含義聯(lián)系較遠(yuǎn),造成列寫方程變成一種較為機(jī)械的規(guī)則記憶與重現(xiàn)。導(dǎo)致方程極易列錯(cuò),進(jìn)而使后繼的計(jì)算工作等于白做。另外,傳統(tǒng)方法在電路中含有受控源或含有獨(dú)立電流源等情況時(shí)要通過特殊的處理技巧來求解!
為了克服上述缺陷,本文對(duì)傳統(tǒng)的回路法和節(jié)點(diǎn)法進(jìn)行了改進(jìn)。實(shí)踐證明,改進(jìn)后的方程物理含義清晰直觀,列寫方程時(shí)無記憶負(fù)擔(dān),不用引入自(互)電阻(導(dǎo))等概念,大大提高了解題效率,而且在很大程度上拓展了解題范圍,使以前很多難于用回路法或節(jié)點(diǎn)法解決的問題也迎刃而解。
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