MATLAB在电路分析中的应用
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技 术 交 流
ＭＡＴＬＡＢ在 电路 分析 中 的应 用
覃 智泽 广西城市职业学院 摘 要 ：在进行 电路 分析 的过 程中，经常要实用 ＭＡＴＬＡＢ这一计算语言。ＭＡＴＬＡＢ具有突出的实用性 ，将其应 用在数 学计算 中，不仅可以简化 计算流程 ，还 能优 化电路 信息鳊程 。就 目前来 看，ＭＡＴＬＡＢ在电路 分析 中的应 用越 来越 广泛 。本文将具体探讨 ＭＡＴＬＡＢ在电路 分析 中的应 用， 希 望 能 为相 关人 士提 供 一 些参 考。 关键 词 ：ＭＡＴＬＡＢ 电路 分析 应 用
引言 ：我 国工 程计 算 的难 度 不 断加 大，对 计算 机 语言 提 出了
２．２基 于 网孔 电流 法 的应 用
更高 的 精 确 要求 。Ｍ ＡＴＬＡＢ具 有 显著 的高 效 特 征 ，可 以对 计 算
面 对不 同的 电路 ，需 要 采用 不 同的 分析 方法 。以平面 电路 为
步 骤 进 行化 简 ，节 省大 量 的工 程 计算 时 间 。鉴 于 ＭＡＴＬＡＢ具 有 例 ，在 对平面 电路进行 ＭＡＴＬＡＢ运 算时 ，需要应 用网孔 电流 法 ，
分 挖 掘 出 Ｍ ＡＴＬＡＢ的 独 特 价 值 。据 统计，ＭＡＴＬＡＢ已 经 成 为
在 列 出网孔 电流的 方程 之 后 ，可 以对 方 程 组进 行整 理 ，并将
发 达 国家最 常用的 教学工具 之一 ，除 了教 育领域 外 ，Ｍ ＡＴＬＡＢ还 成 立 之 后的 方 程组 转成 成 矩阵 的 形式 。转 成成 矩 阵形式 后 ，可 以
知 识等 等 。为了解 决 电路 分析 题 目，提 高 电 路 分析 的效 率 ，应 用 点 ：第一 ，需 要标 出平 面 电路 中的 电流 方 向；第二 ，需 要根 据 平面
ＭＡＴＬＡＢ势在 必行。
电路的 电流方 向列 出方 程；第三需 要对 方程进 行运 算。上 文已述 ，
１ＭＡＴＬＡＢ概 述
这 款软件 不仅能 对大 数值进 行快 速运 算 ，还能 突 出数 据 的可视性 。 孔 电流的 方程 ：
、
随 着我 国工程项 目的不 断增 多，ＭＡＴＬＡＢ的 应用范 围更加 宽
Ｉ１＝１；２（１２－１）＋６（Ｉ２一Ｉ４） ２一ｕ一２ｕ ；Ｉ３＝２Ｕｘ；１４＋６（１４－Ｉ２）
无论 是 工程 设计 还 是 电路 分析 都应 用了 ＭＡＴＬＡＢ计 算语言 ，充 ｕ；１２－１４ １； ｘ＝＝１＋Ｉ４
被 应 用在机 械 制造、航 天工程 、信号模 拟等领 域 ，创造了 巨大的 经 应 用 ＭＡＴＬＡＢ对平面 电路的 电流电压 进行求解 ：
济 效 益。
Ｃｌｅａｒ，ｃｌｏｓｅ ａｌｌ，ｃｌｃ
１．２特 点 具 体来说 ，Ｍ ＡＴＬＡＢ的优 越性 体现 在 以下几个 方面 ：第一 ， ＭＡＴＬＡＢ的编 程速 度较 快 ，可 以节 省用户时 间 ，优 化用户 的程 序
方 程 组等 。第 五 ，Ｍ ＡＴＬＡＢ的 语言 资源丰 富，可 以实现 数 据信 息 将 Ｍ ＡＴＬＡＢ应 用 在 电路 分 析 中，可 以 提 高 电流 、电压 的 计 算
的共享 。第六 ，ＭＡＴＬＡＢ的 算法 精确 度较 高 ，可 以弥 补传 统运 算 效率 电路 分 析难 度 较 大 ，ＭＡＴＬＡＢ可 以弥 ；０ ８ ０ —６ １ ２；０ ０ １ ０ ０－２；０ —６ ０ ７ － １ ０；０ １ Ｏ －１ ０ Ｏ；０ ０ ０ －１ ０ １｝
Ｂ＝｛１；４；０；０；ｌ；Ｏ｝；Ｘ＝Ａ／Ｂ；Ｕｘ＝ｘ（６）
结 构 。第二 ，ＭＡＴＬＡＢ的 运算 方法 先进 ，可 以对 复杂 方程 式进 行
ＭＡＴＬＡＢ软 件 以矩 阵运 算作 为基 础 ，因此 在 进行 求解 时可 以列
１．１内涵
出相应 的运 算 矩阵 ，加 快求 解速 度 。如 图 ２所 示 ，在 求平 面 电路
ＭＡＴＬＡＢ是一 款现代 化的计 算软 件 ，以矩阵运 算作 为基础 。 的 电流 和 电 压时 ，应该 先 依 靠 Ｍ ＡＴＬＡＢ软 件 构建 模 型，列 出网
经 过 Ｍ ＡＴＬＡＢ 程 序 求 解 ，最 终 的 运 行 结 果 如 下 ：
精 确 解析 。第三 ，ＭＡＴＬＡＢ的绘 图能 力非常强 ＇可 以制 作平面 图形 、 Ｕ＇【＝Ｏ．４０００Ｖ
立体 图形 等。第四 ，Ｍ ＡＴＬＡＢ的 数据 库非 常大 ，可 以容纳 各种 函数 、
结 论 ：综 上 所 述 ，ＭＡＴＬＡＢ软 件 具 有 突 出 的 运 算 优 势 ，
软 件的 不足 。 ２ ＭＡＴＬＡＢ在电路 分 析 中的应 用
不足 。从 这 个角 度 来 看，必 须 发 挥 ＭＡＴＬＡＢ的 实用 价 值 ，扩 大 Ｍ ＡＴＬＡＢ的应 用范 围。
２．１基于基尔霍夫定律的应用
在 电路 分 析 中，基 尔霍 夫 定 律 非常 常用 ，这一 定 律 对 电流 电 参考 文 献 压 规 律 进行 了说明 ，明 确了 电流与 电压 的 约束 关 系 ［２】。在 涉及 基 ［１】夏振平 ，王俭 ，付保川 ，肖金球 ．Ｍａｔｌａｂ在 “电路分析”教学中的 尔霍 夫定 律的 类型 题 中，经常要应 用 ＭＡＴＬＡＢ软 件。如 图 ｌ所示 ， 应用方法及其效 果研究 啊．考试周刊 ，２ｏ１４（７９）：１５６－１５８． 在 求解 电 压电 流的 过 程 中，需 要依 靠 ＭＡＴＬＡＢ构 建模 型 ，形 成 ［２］赵富宁，王艳红 ．Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ在电路分析中的应用 ［Ｊ］．计算 三 个 回路 电压 方程 一６（卜Ｉ ）＋９Ｉｌ－Ｕ＝ ６（卜Ｉ，）＋２Ｉ ＝１ Ｕ＋４（３＋Ｉ ） 机时代 ，２０１４（０４）：２１—２３． ＝２Ｉ 。在形成 三个 电压 方程 之后 ，应该 对方 程组 进行整 理 ，形成 矩 【３】张亚琴 ，赵宏音，吴建军 ，陈岚峰 ．ＭＡＴＬＡＢ在电路分析中的应 阵的 形式 。在形 成 变换 矩阵后 ，需要应 用 Ｍ ＡＴＬＡＢ程序 求解 ： 用研究 ［Ｊ】．沈阳师范大学学报 （自然科学版 ），２０１５，２＇７（０１）：５９－６２．
突 出的计 算优 势 ，其 被 广泛 应 用于 电 路 分析 。与其 他 学 科相 比 ， 将 网孔 电流 作 为变化量 。通 过 电流电 压定 律可 以列出平 面电路 中
电 路 分析 的 计 算量 较 大 ，需 要应 用数 学 知 识、物理 知 识 、逻 辑 学 电流与 电压 的 求 解方 法 。在 分析 电路 时，需 要掌 握 以下三 个基 本
ＭＡＴＬＡＢ在 电路 分析 中 的应 用
覃 智泽 广西城市职业学院 摘 要 ：在进行 电路 分析 的过 程中，经常要实用 ＭＡＴＬＡＢ这一计算语言。ＭＡＴＬＡＢ具有突出的实用性 ，将其应 用在数 学计算 中，不仅可以简化 计算流程 ，还 能优 化电路 信息鳊程 。就 目前来 看，ＭＡＴＬＡＢ在电路 分析 中的应 用越 来越 广泛 。本文将具体探讨 ＭＡＴＬＡＢ在电路 分析 中的应 用， 希 望 能 为相 关人 士提 供 一 些参 考。 关键 词 ：ＭＡＴＬＡＢ 电路 分析 应 用
引言 ：我 国工 程计 算 的难 度 不 断加 大，对 计算 机 语言 提 出了
２．２基 于 网孔 电流 法 的应 用
更高 的 精 确 要求 。Ｍ ＡＴＬＡＢ具 有 显著 的高 效 特 征 ，可 以对 计 算
面 对不 同的 电路 ，需 要 采用 不 同的 分析 方法 。以平面 电路 为
步 骤 进 行化 简 ，节 省大 量 的工 程 计算 时 间 。鉴 于 ＭＡＴＬＡＢ具 有 例 ，在 对平面 电路进行 ＭＡＴＬＡＢ运 算时 ，需要应 用网孔 电流 法 ，
分 挖 掘 出 Ｍ ＡＴＬＡＢ的 独 特 价 值 。据 统计，ＭＡＴＬＡＢ已 经 成 为
在 列 出网孔 电流的 方程 之 后 ，可 以对 方 程 组进 行整 理 ，并将
发 达 国家最 常用的 教学工具 之一 ，除 了教 育领域 外 ，Ｍ ＡＴＬＡＢ还 成 立 之 后的 方 程组 转成 成 矩阵 的 形式 。转 成成 矩 阵形式 后 ，可 以
知 识等 等 。为了解 决 电路 分析 题 目，提 高 电 路 分析 的效 率 ，应 用 点 ：第一 ，需 要标 出平 面 电路 中的 电流 方 向；第二 ，需 要根 据 平面
ＭＡＴＬＡＢ势在 必行。
电路的 电流方 向列 出方 程；第三需 要对 方程进 行运 算。上 文已述 ，
１ＭＡＴＬＡＢ概 述
这 款软件 不仅能 对大 数值进 行快 速运 算 ，还能 突 出数 据 的可视性 。 孔 电流的 方程 ：
、
随 着我 国工程项 目的不 断增 多，ＭＡＴＬＡＢ的 应用范 围更加 宽
Ｉ１＝１；２（１２－１）＋６（Ｉ２一Ｉ４） ２一ｕ一２ｕ ；Ｉ３＝２Ｕｘ；１４＋６（１４－Ｉ２）
无论 是 工程 设计 还 是 电路 分析 都应 用了 ＭＡＴＬＡＢ计 算语言 ，充 ｕ；１２－１４ １； ｘ＝＝１＋Ｉ４
被 应 用在机 械 制造、航 天工程 、信号模 拟等领 域 ，创造了 巨大的 经 应 用 ＭＡＴＬＡＢ对平面 电路的 电流电压 进行求解 ：
济 效 益。
Ｃｌｅａｒ，ｃｌｏｓｅ ａｌｌ，ｃｌｃ
１．２特 点 具 体来说 ，Ｍ ＡＴＬＡＢ的优 越性 体现 在 以下几个 方面 ：第一 ， ＭＡＴＬＡＢ的编 程速 度较 快 ，可 以节 省用户时 间 ，优 化用户 的程 序
方 程 组等 。第 五 ，Ｍ ＡＴＬＡＢ的 语言 资源丰 富，可 以实现 数 据信 息 将 Ｍ ＡＴＬＡＢ应 用 在 电路 分 析 中，可 以 提 高 电流 、电压 的 计 算
的共享 。第六 ，ＭＡＴＬＡＢ的 算法 精确 度较 高 ，可 以弥 补传 统运 算 效率 电路 分 析难 度 较 大 ，ＭＡＴＬＡＢ可 以弥 ；０ ８ ０ —６ １ ２；０ ０ １ ０ ０－２；０ —６ ０ ７ － １ ０；０ １ Ｏ －１ ０ Ｏ；０ ０ ０ －１ ０ １｝
Ｂ＝｛１；４；０；０；ｌ；Ｏ｝；Ｘ＝Ａ／Ｂ；Ｕｘ＝ｘ（６）
结 构 。第二 ，ＭＡＴＬＡＢ的 运算 方法 先进 ，可 以对 复杂 方程 式进 行
ＭＡＴＬＡＢ软 件 以矩 阵运 算作 为基 础 ，因此 在 进行 求解 时可 以列
１．１内涵
出相应 的运 算 矩阵 ，加 快求 解速 度 。如 图 ２所 示 ，在 求平 面 电路
ＭＡＴＬＡＢ是一 款现代 化的计 算软 件 ，以矩阵运 算作 为基础 。 的 电流 和 电 压时 ，应该 先 依 靠 Ｍ ＡＴＬＡＢ软 件 构建 模 型，列 出网
经 过 Ｍ ＡＴＬＡＢ 程 序 求 解 ，最 终 的 运 行 结 果 如 下 ：
精 确 解析 。第三 ，ＭＡＴＬＡＢ的绘 图能 力非常强 ＇可 以制 作平面 图形 、 Ｕ＇【＝Ｏ．４０００Ｖ
立体 图形 等。第四 ，Ｍ ＡＴＬＡＢ的 数据 库非 常大 ，可 以容纳 各种 函数 、
结 论 ：综 上 所 述 ，ＭＡＴＬＡＢ软 件 具 有 突 出 的 运 算 优 势 ，
软 件的 不足 。 ２ ＭＡＴＬＡＢ在电路 分 析 中的应 用
不足 。从 这 个角 度 来 看，必 须 发 挥 ＭＡＴＬＡＢ的 实用 价 值 ，扩 大 Ｍ ＡＴＬＡＢ的应 用范 围。
２．１基于基尔霍夫定律的应用
在 电路 分 析 中，基 尔霍 夫 定 律 非常 常用 ，这一 定 律 对 电流 电 参考 文 献 压 规 律 进行 了说明 ，明 确了 电流与 电压 的 约束 关 系 ［２】。在 涉及 基 ［１】夏振平 ，王俭 ，付保川 ，肖金球 ．Ｍａｔｌａｂ在 “电路分析”教学中的 尔霍 夫定 律的 类型 题 中，经常要应 用 ＭＡＴＬＡＢ软 件。如 图 ｌ所示 ， 应用方法及其效 果研究 啊．考试周刊 ，２ｏ１４（７９）：１５６－１５８． 在 求解 电 压电 流的 过 程 中，需 要依 靠 ＭＡＴＬＡＢ构 建模 型 ，形 成 ［２］赵富宁，王艳红 ．Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ在电路分析中的应用 ［Ｊ］．计算 三 个 回路 电压 方程 一６（卜Ｉ ）＋９Ｉｌ－Ｕ＝ ６（卜Ｉ，）＋２Ｉ ＝１ Ｕ＋４（３＋Ｉ ） 机时代 ，２０１４（０４）：２１—２３． ＝２Ｉ 。在形成 三个 电压 方程 之后 ，应该 对方 程组 进行整 理 ，形成 矩 【３】张亚琴 ，赵宏音，吴建军 ，陈岚峰 ．ＭＡＴＬＡＢ在电路分析中的应 阵的 形式 。在形 成 变换 矩阵后 ，需要应 用 Ｍ ＡＴＬＡＢ程序 求解 ： 用研究 ［Ｊ】．沈阳师范大学学报 （自然科学版 ），２０１５，２＇７（０１）：５９－６２．
突 出的计 算优 势 ，其 被 广泛 应 用于 电 路 分析 。与其 他 学 科相 比 ， 将 网孔 电流 作 为变化量 。通 过 电流电 压定 律可 以列出平 面电路 中
电 路 分析 的 计 算量 较 大 ，需 要应 用数 学 知 识、物理 知 识 、逻 辑 学 电流与 电压 的 求 解方 法 。在 分析 电路 时，需 要掌 握 以下三 个基 本