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本文件將基本電路分析之概念，首先說明網路型態、電路元件之電流與電壓定義、關係，接著以說明基本之系統化電路分析法。希望經由此文件可使讀者迅速對電路分析有基本之瞭解並能靈活應用。
電路是由一堆電子電路元件所組成之網路結構，透過對網路拓樸之瞭解，並同時熟悉電路元件之特性(元件之V-I關係)，可使電路分析收到事半功倍之效果。
任何網路可由如圖表 1網路拓樸加以說明。
節點 分支 網目或迴路 迴路 節點 或 超節點 圖表
1網路拓樸
Branch(分支)：兩節點間之單一連接線段。
Node(節點): 分支之端點、分支之連接點、或由封閉曲線所圍成之封閉曲面(超節點,supernode)。
Loop(迴路)：由一節點出發經過任意之分支與節點，但不可重覆經過，再回至出發之節點稱此路徑為迴路(loop)。
Mesh(網目)：迴路(loop)之一種，其中迴路所圍成之曲面不包含任何不屬於迴路之節點與分支。
應用至電路領域，”分支(branch)”對應”電路元件”，節點(node)對應”電路中元件之接點”。常見之電路元件如圖表 2：
圖表
2電路元件 相依電源 電壓控制電壓源 獨立電流源 電阻 獨立電壓源 開關 電容
電路中有元件電壓與節點電壓、元件電流與迴路電流之差別。
節點電壓：電路中任一節點與參考節點(
迴路電流：電路中任一獨立迴路可定義一流經此迴路之電流，稱該迴路之迴路電流。
元件電壓、元件電流：任一兩端點元件，若一端點稱”＋”端點、另一端稱”－”端點，則”＋”端點至”－”端點之電壓差稱元件電壓，由正端點流至負端點之電流稱元件電流。
電路中每一元件我流過之電流與元件端點間之電壓差可分別以變數表示。元件電流
元件電壓等於”＋”端點電壓減”－”端點電壓，正端點與負端點之定義，依圖示或自行定義。
元件電流等於流經該元件之所有迴路電流之和。迴路電流方向與元件電流同向為加，不同向為減。
元件電壓與節點電壓、元件電流與迴路電流關係如圖表 3。
元件 元件 元件 元件2 元件1 參考節點 c a b A迴路 B迴路 圖表
3元件電壓與節點電壓、元件電流與迴路電流關係圖
任何元件其元件電流與元件電壓會存在有一關係式稱元件之電壓電流(V-I)關係。
常見元件之(V-I)關係如下：
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元件名稱 |
時域 |
S-域 |
相量 |
頻域 |
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電阻(R) |
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電容(C) |
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電感(L) |
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電源 |
電壓源：電壓固定，電流隨電路情況改變 |
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電流源：電流固定，電壓隨電路情況改變 |
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開關 |
On(短路)，V=0,I隨電路情況改變。 |
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Off(開路)，I=0,V隨電路情況改變。 |
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相依電源 |
V-I關係與電源相同，但數值隨控制變數改變 |
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圖表 4電路元件之電壓電流(V-I)關係 |
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節點分析法：應用克希荷夫電流定理(任一節點流進之總電流等於流出之總電流)，將所有節點之節點電流方程式(KCL equ.)寫出，並求解節點電壓。
迴路分析法：應用克希荷夫電壓定理(任一獨立迴路經過元件之總壓升等於經過元件之總壓降)，將所有獨立迴路之迴路電壓方程式(KVL equ.)寫出，並求解迴路電流。。
重疊定理：任一線性系統，總體電路效應(各節電電壓與分支零流)等於各別獨立電源分別運作效應(各節電電壓與分支零流)之總合。
等效電路法：任一線性雙端網路可用一電壓源串聯電阻等效之(戴維寧等效, Thévenin theorem)，也可用一電流源並聯電阻等效之(諾頓等效，Norton theorem)
求解步驟：
1. 分析電路結構，標示所有節點(有元件分隔之獨立節點)。
2. 選定電路參考點(GND，V=0)，其餘點標示節點電壓變數(相對於GND)。
3. 以節點電壓變數寫出各元件電流之表示式。
(a) 列出各元件電壓與節電電壓之關係。
(b) 應用元件之V-I關係，運用元件電壓與節電電壓之關係，以節點電壓變數寫出各元件電流之表示式。
4. 寫出各節點之節點電流方程式(KCL equ.)，參考點與已知節點變數之節點不用寫。為方便可以將電流視為全部流入節點或流出。
5. 以聯立方程組之解法，求解電流方稱程式(KCL equ.)之所有節點電壓變數。
6. 應用節點電壓變數，求出待求之電路電壓或電流變數。
註：若電路中電壓源，最好將電壓源視為超節點。
範例：
a b c d GND 超節點 圖中相依電壓源輸出為2VA
步驟4：
若求直流穩態分析，上式中無時間變數，微分項為0。
步驟5：解
步驟6：求電路中之
求解步驟：
1. 分析電路結構，標示所有獨立迴路(至少有一元件不包含於其他迴路)。
2. 標示所有獨立迴路編號，並定義迴路電流變數。
3. 以迴路電流變數寫出各元件電壓之表示式。
(a) 列出各元件電流與迴路電流之關係。
(b) 應用元件之V-I關係，運用元件電流與迴路電流之關係，以迴路電流變數寫出各元件電壓之表示式。
4. 寫出各獨立迴路之迴路電壓方程式(KVLequ.)，已知迴路變數之迴路不用寫。
5. 以聯立方程組之解法，求解電壓方程式(KVL equ.)之所有迴路電流變數。
6. 應用迴路電流變數，求出待求之電路電壓或電流變數。
註：若電路中電流源，最好將迴路包含電流源，並視為超迴路或已知迴路。
範例：
圖中相依電壓源輸出為2VA 已知迴路 迴路2，
步驟4：
步驟5：
若求直流穩態分析，上式中無時間變數，微分項為0。
步驟6：求電路中之
應用步驟：
1. 確定電路是否為線性。
2. 找出獨立電源並分組，一般應用如電子學以”直流偏壓”與”交流小訊號”分組。在電路計算題中，常將所有獨立電源一一分組並分別獨立計算。
3. 依所分組之電源分析電路，除運作中之電源組，其餘電源設為0。
所謂電源設為0，是電壓源V=0(短路)、電流源I=0(開路、斷路)。
分析剩餘電路各分支電流與節點電壓。
4. 依步驟3，將所有獨立電源組運作並分析電路各分支電流與節點電壓。
5. 將步驟3、4所分析之所有電路各分支電流與節點電壓相加，即可得到整體電路之分析結果。
範例：請以重疊定理分析下圖？
圖中相依電壓源輸出為2VA
獨立電流源單獨運作(電壓源=0)
獨立電壓源單獨運作(電流源=0)
合併結果：
1. 找出欲求等效電路之兩端點網路之”＋”、”－”兩端點。
2. 將”＋”、”－”兩端點開路，求兩端點之電壓稱開路電壓(求解之方法可應用任何電路分析方法、儀器量測、或電腦輔助分析。
3. 將”＋”、”－”兩端點短路，求流過兩端點之電流(電流方向之定義由”＋”、”－”)，稱短路電流(求解之方法可應用任何電路分析方法、儀器量測、或電腦輔助分析。
4. 求等效電阻。因電路所含電源元件(獨立或相依)不同可有三種求法：
(a) 僅包含獨立電源：可將所有獨立電源停止作用(V=0短路，I=0斷路)，求用電阻串並聯方法求出兩端點間之等效電阻。
(b)
包含獨立電源：求出開路電壓
(c)
僅包含相依電源或無電源：在兩端點間連接一測試電壓源(
方法(b)、(c)一般可應用於量測應用上，若要透過儀器測量待測電路之等效電路可先判斷是否有獨立電源，有則直接量測開路電壓、短路電流；無則外加適當之測試電源量測
5. 將原兩端點網路以等效電路取代，並分析電路。
(a) 戴維寧等效電路：電壓源(數值大小等於開路電壓)串聯等效電阻。
(b) 諾頓等效電路：電流源(數值大小方向等於短路電流)並聯等效電阻。
範例：求下圖中電容電壓之暫態響應(t>0)？
圖中相依電壓源輸出為2VA
步驟1：找出兩端網路。
以等效電路法求，虛線內為一兩端網路，若將此網路以戴維寧等效電路代入，如右圖。 則求解暫態之問題簡化為基本RC電路分析。
步驟2：求t>0之開路電壓
I=0 VA=0 相依電壓 2VA=0 Voc=24 Voc=24 因為t=0時開關短路。 因此電流源3A皆流經開關。
步驟3：求t>0之短路電流
步驟4：求等效電阻。因電路含獨立電源元件(採用方法(b)求出開路電壓
步驟5：將原兩端點網路以戴維寧等效電路取代，並分析電路。