高二物理基爾霍夫定律

1、高二物理基爾霍夫定律課件第1頁，共20頁，2022年，5月20日，11點52分，星期四基本概念： 支路：電路的最簡單的分支。支路上各處的電流都相同。 節(jié)點：電路中三條或三條以上支路匯合的點稱為節(jié)點。 回路：從某一節(jié)點出發(fā)，連續(xù)地沿著支路循行（途經(jīng)的每個節(jié)點都只經(jīng)過一次）回到原節(jié)點，所形成的閉合路徑，稱為回路，abcd12如圖中的abc、adc、ac如a , c圖中共有三個回路: abcda、abca、adca第2頁，共20頁，2022年，5月20日，11點52分，星期四基爾霍夫電流定律（Kirchhoffs Current Law，簡寫為KCL） 在任一時刻，流入任一節(jié)點的電流總和II等于流出

2、該節(jié)點電流的總和Io，即或 若規(guī)定流入節(jié)點的電流為正，流出節(jié)點的電流為負，則節(jié)點處的電流的代數(shù)和應(yīng)為零，即第3頁，共20頁，2022年，5月20日，11點52分，星期四I1I2I3abcd對于節(jié)點a有或12對于節(jié)點c有或注意：上述兩個方程只有一個是獨立的。 如果電路中有n個節(jié)點，雖然可以列出n個節(jié)點方程，但只有(n-1)個方程是獨立的。第4頁，共20頁，2022年，5月20日，11點52分，星期四基爾霍夫電壓定律（Kirchhoffs Voltage Law，簡寫為KVL） 在任一時刻，沿閉合回路所有支路的電壓降的代數(shù)和恒等于零，即 在列寫KVL方程時，回路的繞行方向是任意選定的。當支路電壓降

3、方向與繞行方向一致時，KVL方程中支路電壓為正，反之為負。第5頁，共20頁，2022年，5月20日，11點52分，星期四I1I2I3abcd 設(shè)三個回路的繞行方向均為順時針方向，則回路電壓方程分別為：對于adcba回路：R1R212R3對于abcea回路：e對于adcea回路：第6頁，共20頁，2022年，5月20日，11點52分，星期四注意： 在選取回路時也要注意它們的獨立性。上面三個方程式中只有兩個是獨立的，因為它們中的任意兩個方程式相加減，均可以得出第三個方程式。 在一般情況下，基爾霍夫第二定律能提供的獨立回路方程數(shù) L 等于電路支路數(shù)m與獨立節(jié)點數(shù)（n1）的差，即 L=m(n1)。 也

4、就是說n個節(jié)點可建立（n1）個獨立電流方程，其余的獨立方程則由基爾霍夫第二定律給出。第7頁，共20頁，2022年，5月20日，11點52分，星期四解題步驟：簡化電路2. 設(shè)定各支路電流方向和各回路繞行方向3. 根據(jù)節(jié)點電流定律列出（n1）個節(jié)點電流方程，n為節(jié)點數(shù)4. 根據(jù)回路電壓定律列出（mn+1）個獨立回路電壓方程，每一方程中含有不同于其它回路電壓方程的新的支路。m為支路數(shù)5. 求解方程并檢驗。（負號表示與假設(shè)方向相反）注：列出獨立方程的個數(shù)應(yīng)等于未知量的個數(shù)，一般是先盡量選用節(jié)點方程，所缺少的方程個數(shù)，再由回路獨立方程列出。第8頁，共20頁，2022年，5月20日，11點52分，星期四例

5、一: 電路如圖所示，已知I1= 1A, I2=2A, I4=4A, I5= 5A, 求其余所有支路電流。第9頁，共20頁，2022年，5月20日，11點52分，星期四解: 該電路圖中共有5個節(jié)點，應(yīng)用KCL求取各支路電流。節(jié)點a節(jié)點b節(jié)點c節(jié)點d第10頁，共20頁，2022年，5月20日，11點52分，星期四例二: 電路如圖所示，試求電壓Uab +2V第11頁，共20頁，2022年，5月20日，11點52分，星期四解: 對acbdea回路列KVL方程，得對cbdc回路列KVL方程，得聯(lián)立上述兩式, 可得到 +2V第12頁，共20頁，2022年，5月20日，11點52分，星期四例三: 如圖所示電

6、路中，R1=1，R2=2，R4=4，R5=5，R6=6，US3=2v，I2=1A，I4=1.5A，I5=2A，求US1，US2和R3。第13頁，共20頁，2022年，5月20日，11點52分，星期四解: 根據(jù)KCL由節(jié)點b 由節(jié)點c由節(jié)點a根據(jù)KVL由回路abda由回路cbdc第14頁，共20頁，2022年，5月20日，11點52分，星期四由回路abca所以第15頁，共20頁，2022年，5月20日，11點52分，星期四例四：如圖所示電路，已知U1=10V，R1=2，R2=4，R3=5 ，US2=4V，US3=20V，求cd兩點間開路電壓Ucd。R1R2R3US2US3+U1Ucd+cdabefI1第16頁，共20頁，2022年，5月20日，11點52分，星期四解：由于cd間開路，所以US3和R3中無電流通過。僅aefba回路中有電流。由KVL有所以對于回路cdfec，由KVL有所以由于R3中無電流， Udf=0，d、f兩點電位相等第17頁，共20頁，2022年，5月20日，11點52分，星期四練習：如圖1所示電路為復雜電路的3個支路。設(shè)已知US1=2V，US2=6V，US3=4V， R1=1.5，R2=1.6，R3=1.2，I1=1A， I2=3A。求I3、Uab、Ubc和Ucd。abcdUS1US2US3R1R2R3I1I2I3第18頁，共20頁，2022年，5月20日，