手電筒電路是最簡單的一個電路。由電池、開關(guān)、燈泡、導(dǎo)線殼4個東西組成。

電路分析就是把這4個東西做什么用了解清楚，要畫出電路圖，算出電流、電壓、功率。這里就用到了實物、電路、數(shù)學(xué)三層抽象的統(tǒng)一和轉(zhuǎn)換。

如果是要求設(shè)計一個手電筒電路呢？一般可以從負載出發(fā)，找個多少電流電壓功率亮度的燈泡，選個怎么樣的電路結(jié)構(gòu)——單回路，結(jié)合燈泡選什么規(guī)格的電池，電源負載匹配不匹配，要不要"修剪"一下串個電阻分分壓什么的，再設(shè)計怎么樣的外殼把這些裝進去，同時還應(yīng)該安裝一個合適的開關(guān)。

其實大家知道這個電路不需要串聯(lián)別的電阻，因為電池和燈泡都有國家標準的，早就規(guī)范好了。這里參數(shù)選型很簡單。

從電路模型去進行抽象，燈泡就是電阻，電池可以是理想電壓源，也可以是實際電壓源。參數(shù)怎么辦呢，可以是國家標準的，也可以隨便造個，我們也隨便下造得整數(shù)一點，減少算的難度。這一點其實很不好的，很多讓人學(xué)了只會分析，缺少訓(xùn)練而不會設(shè)計，因為從隨便到規(guī)矩離的有點遠。也造就了很多非標產(chǎn)品。

采用理想電壓源和電阻，只分析工作情形省略開關(guān)，取電壓Us=5V，Ro=0Ω，電阻RL=10Ω，如下圖

假定電流I為順時針方向，電壓Us、UL上正下負，結(jié)合關(guān)聯(lián)參考、電阻元件約束UL=IRL，列回路KVL方程：-Us+UL=0，即電路的數(shù)學(xué)函數(shù)表達-Us+IRL=0，可得負載：電流I=0.5A，電壓UL=5V，功率PL=ULI=2.5W，正常工作，分析完畢。

如下圖，交點處即為這個電路工作點。沒錯，就是電源特性曲線和負載電阻特性曲線的交點。

這個就是電路分析的數(shù)學(xué)坐標表達，其實這個坐標表達就是電源外特性和負載電阻外特性兩個方程組的解：①U=5；②U=IRL；當(dāng)然該處電壓、電流相等。

這個電路分析過程，作了些處理：把電路分成兩部分了，右邊部分是特別關(guān)心的負載電阻，左邊部分就是把剩下的電壓源看成一個整體。

改點東西，再學(xué)一遍

采用實際電壓源和電阻，取電壓Us=10V，Ro=10Ω，電阻RL=10Ω，如下圖

假定電流I為順時針方向，電壓Us、UL上正下負，結(jié)合關(guān)聯(lián)參考、電阻元件約束UL=IRL，列回路KVL方程：-Us+IRo+UL=0，即電路的數(shù)學(xué)函數(shù)表達-Us+IRo+IRL=0，可得負載：電流I=0.5A，電壓UL=5V，功率PL=ULI=2.5W，內(nèi)阻功率也為2.5W，效率η=50%，正常工作，分析完畢。

如下圖，交點處即為這個電路工作點。沒錯，就是電源特性曲線和負載電阻特性曲線的交點。

這個就是電路分析的數(shù)學(xué)坐標表達，其實這個坐標表達就是電源外特性和負載電阻外特性兩個方程組的解：①U=-10·I+10；②U=IRL；當(dāng)然該處電壓、電流相等。

這個電路分析過程，作了些處理：把電路分成兩部分了，右邊部分是特別關(guān)心的負載電阻，左邊部分就是把伴阻電壓源看成一個整體。

這里相當(dāng)于選用了一個不合適的理想電壓源，用內(nèi)阻這個分壓器進行了“修剪”，匹配了負載。

其實這就是最簡單的戴維南定理的應(yīng)用。

如果用的是伴阻電流源那就是諾頓定律的應(yīng)用了。

最后，大家會發(fā)現(xiàn)，直流電路都是工作在一個點上的，列了這么多方程，畫了這么多坐標曲線，就是為了算一個點的值。