結 論:用3個節點電壓表示了6個支路電壓。進一步減少了方程數。
1、節點電壓方程
根據KCL,可得圖3.2-1電路的節點電壓方程

自電導×本節點電壓-Σ(互電導×相鄰節點電壓)= 流入本節點的所有電流源的電流的代數和
自電導(self conductance)是指與每個節點相連的所有電導之和,互電導(mutual conductance)是指連接兩個節點之間的支路電導。
節點電壓法分析電路的一般步驟
確定參考節點,并給其他獨立節點編號。列寫節點電壓方程,并求解方程,求得各節點電壓。由求得的節點電壓,再求其他的電路變量,如支路電流、電壓等。
例3.2-1 圖3.2-1所示電路中,G1=G2=G3=2S,G4=G5=G6=1S, ,
,求各支路電流。
解:1. 電路共有4個節點,選取d為參考點,。其他三個獨立節點的節點電壓分別為
。
2. 列寫節點電壓方程
節點a:
節點b:
節點c:
代入參數,并整理,得到
解方程,得
3. 求各支路電流
特 別 注 意:節點電壓方程的本質是KCL,即Σ(流出電流) =Σ(流入電流),在節點電壓方程中,方程的左邊是與節點相連的電導上流出的電流之和,方程的右邊則是與節點相連的電流源流入該節點的電流之和。如果某個電流源上還串聯有一個電導,那么該電導就不應再計入自電導和互電導之中,因為該電導上的電流(與它串聯的電流源的電流)已經計入方程右邊了。
例3.2-2 圖3.2-2所示電路,試列出它的節點電壓方程。
解:對于節點a,流入的電流源的支路上還串聯了一個電阻R1,在計算a點的自電導時,不應再把R1計算進去,所以a點的節點電壓方程為
b點的節點電壓方程為
2、彌爾曼定理
當電路只有兩個節點時,這種電路稱為單節偶電路(single node-pair circuit)。對于單節偶電路,有彌爾曼定理。
彌爾曼定理:對于只有兩個節點的單節偶電路,節偶電壓等于流入獨立節點的所有電流源電流的代數和除以節偶中所有電導之和。
二、含有電壓源的電路
1、有伴電壓源
結 論:如果電路中的電壓源是有伴電壓源,將有伴電壓源等效成有伴電流源。
方法一 把電壓源當電流源處理
把電壓源當作電流源看待,并設定電壓源的電流,列寫節點電壓方程。利用“電壓源的電壓等于其跨接的兩個獨立節點的節點電壓之差”這個關系,再補充一個方程式,聯立求解。
2、無伴電壓源
電壓源的一端與參考點相連
結 論
電壓源一端與參考點相連,另一端的節點電壓就是電壓源的電壓,節點電壓方程減少一個。
方法二 超節點(super node)方法
虛線框當作一個超節點處理,列寫節點電壓方程。
注 意:列寫這個超節點的方程時,其中的“自電導×本節點電壓”這一項應包括兩個部分,即組成該超節點的每個節點的電壓與其相應的自電導的乘積。