电路基本定律(基尔霍夫定律).ppt

汽车和电桥中的电路属于复杂直流电路比较以下两个电路的不同比较以下两个电路的不同1.1.1.1.电路中只有电路中只有电路中只有电路中只有1 1 1 1个电源个电源个电源个电源1.1.1.1.电路中有电路中有电路中有电路中有2 2 2 2个电源个电源个电源个电源2.2.2.2.可以用电阻的串并联化简可以用电阻的串并联化简可以用电阻的串并联化简可以用电阻的串并联化简2.2.2.2.不能用电阻的串并联化简不能用电阻的串并联化简不能用电阻的串并联化简不能用电阻的串并联化简分析方法分析方法分析方法分析方法 分析方法分析方法分析方法分析方法 复杂直流电路复杂直流电路不能用电阻串、并联化简的电路。分析计算复杂直流电路的依据是基尔基尔霍夫定律霍夫定律和欧姆定律欧姆定律。基尔霍夫定律基尔霍夫定律 3-13-11掌握常用电路名词的名称和含义。2掌握基尔霍夫第一定律的内容和适用范围。学习目标学习目标 基尔霍夫简介古斯塔夫古斯塔夫罗伯特罗伯特基尔霍夫基尔霍夫（Gustav Robert Kirchhoff，1824 1887）德国物理学家，柏林科学院院士德国物理学家，柏林科学院院士 u18471847年发表的两个电路定律年发表的两个电路定律（基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流（基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律），定律），发展了欧姆定律，对电路理论有重大发展了欧姆定律，对电路理论有重大作用。作用。基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律 （Kirchhoff s Current LawKirchhoff s Current Law，KCLKCL）基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律 （Kirchhoff s Voltage LawKirchhoff s Voltage Law，KVL)KVL)常用术语常用术语一、复杂电路中的基本概念一、复杂电路中的基本概念2.2.节点节点：三条或三条以上支路的会聚的点。1.1.支路：支路：由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路。右图中有 条支路：E E1 1和R R1 1串联构成一条支路上图中A 和 B 为节点；下图中 a为节点。E E2 2和R R2 2串联构成一条支路R R3 3单独构成另一条支路3R1E1E2R2R3ABI I1 1I I2 2I I3 3I I4 4I I4 4a a思考思考同一支路中的电流有什么关系？同一支路中的电流有什么关系？3 3.回路回路：电路中从任一点出发，经过一定路径又回到该点形成的闭合路径闭合路径。考虑：图中共有 个回路，分别是：A B D M AA N C B A3M N C D M一、复杂电路中的基本概念一、复杂电路中的基本概念R1E1E2R2R3ABCDMN4.网孔：网孔：最简单的、不可再分的回路。思考思考网孔和回路有什么关系？网孔和回路有什么关系？上述的回路中哪些是网孔？上述的回路中哪些是网孔？支路：由一个或几个元件串联组成的无分支电路。1、支路：三条节点：三条或三条以上支路的汇交点叫节点。2、节点：b、e回路：电路中任一闭合路径。3、回路：abeda、bcfeb、abcfeda网孔：内部不含有支路的回路。4、网孔：abeda、bcfeb支路：共3条回路：共3个节点：a、b (共2个）例#1#2#3aI1I2U2+-R1R3R2+_I3bU1I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-例支路：共？条回路：共？个节点：共？个6条4个独立回路：？个3个有几个网眼就有几个独立回路帮帮 助助回路：回路：7个个节点节点：4个个支路：支路：6条条 网孔：网孔：3个个例例例例1 1：支路：支路：支路：支路：abab、bcbc、caca、（共（共（共（共6 6条）条）条）条）回路：回路：回路：回路：abdaabda、abcaabca、adbca adbca （共（共（共（共7 7 个）个）个）个）结点结点结点结点：a a、b b、c c、d d (共共共共4 4个）个）个）个）adbcE+GR3R4R2I2I4IGI1I3IR1 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律(KCL定律定律)1 1定律定律定律定律 即即即即:入入入入=出出出出 在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。点的电流。对节点对节点 a：I1+I2=I3ba+-U2R2+-R3R1U1I1I2I3（一）基尔霍夫电流定律（一）基尔霍夫电流定律（KCL）1.内容：电路中任意一个节点上，在任意时刻，流入节电的内容：电路中任意一个节点上，在任意时刻，流入节电的电流之和等于流出节点的电流之和。电流之和等于流出节点的电流之和。2.2.表达式表达式：根据右图写出节点电流定律的数学表达式I1+I3=I2+I4+I5变形得：I1+I3+(-I2)+(-I4)+(-I5)=0 如果规定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负，则可得出下面的结论：即：在任一电路的任一节电上，电流的代数和永远等于零。即：在任一电路的任一节电上，电流的代数和永远等于零。I=0I=0I I1 1I I2 2I I3 3I I4 4I I4 4a a【例【例1 1】如图所示电桥电路，已知如图所示电桥电路，已知I I1 1=2A=2A，I I2 2=-3A=-3A，I I3 3=-2 A=-2 A，试求电流试求电流I I4 4。方法：1、先确定各支路电流方向。2、列写KCL方程。3、有N个节点，可列出N个方程。教学难点教学难点:式中括号外正负号是由基尔霍夫第一定律根式中括号外正负号是由基尔霍夫第一定律根据电流据电流 的参考方向确定的，括号内数字前的负号则是表的参考方向确定的，括号内数字前的负号则是表示实际电流方向和参考方向相反。示实际电流方向和参考方向相反。由基尔霍夫第一定律可知由基尔霍夫第一定律可知代入已知值代入已知值可得：可得：电路如下图所示，求电流电路如下图所示，求电流 。AB对对A A节点节点因为因为所以所以同理，对同理，对B B节点：节点：因为因为也得也得由此可知，没有构成闭合回路的单支路电流为零由此可知，没有构成闭合回路的单支路电流为零1、电路如图所示，求、电路如图所示，求I1、I2的大小。的大小。3A10AI1I22A10A5AAB试一试试一试基尔霍夫电流定律的应用基尔霍夫电流定律的应用例：求电路中的电流例：求电路中的电流I I1和和I I23A10A5A10A2AI I1 1I I2 2分析：分析：电路中有两个节点，为电路中有两个节点，为A、BABI I1 1为节点为节点A一支路电流，其它支路电流已知一支路电流，其它支路电流已知I I2 2为节点为节点A一支路电流，其它支路电流已知一支路电流，其它支路电流已知可以利用基尔霍夫电流定律求解可以利用基尔霍夫电流定律求解解：解：对节点AI I1 1=3A+10A+5A=3A+10A+5A对节点B5A5A=I=I2 2+2A+10A+2A+10A=18A=18A整理：I I2 2=5A-2A-10A5A-2A-10A=-7A=-7A注意注意：应用基尔霍夫电流定律时必须首先假设电流的参考方向，若求出电流为负值，则说明该电流实际方向与假设的参考方向相反。可知：I1的方向与参考方向相同，I2的实际方向是向下的在下图所示电路中，已知I12A，I24A，I31A，I45A，求I5。例例3311电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。例I1+I2=I3例I=0克氏电流定律的扩展I=?I1I2I3U2U3U1+_RR1R+_+_R广义节点支路电流法小结解题步骤结论与引申12对每一支路假设一未知电流1.假设未知数时，正方向可任意选择。对每个节点有1.未知数=B，4解联立方程组对每个回路有U0=S#1#2#3根据未知数的正负决定电流的实际方向。3列电流方程：列电压方程：2.原则上，有B个支路就设B个未知数。（恒流源支路除外）例外？若电路有N个节点，则可以列出？个独立方程。(N-1)I1I2I32.独立回路的选择：已有(N-1)个节点方程，需补足 B-（N-1）个方程。一般按网孔选择感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！