教師面試試講-基爾霍夫定律課件

基爾霍夫定律

《電路》第5版邱關(guān)源主編高等教育出版社授課人：時(shí)間：2015.07.16基爾霍夫定律包括基爾霍夫電流定律(KCL)和基爾霍夫電壓定律(KVL)。它反映了電路中所有支路電壓和電流的約束關(guān)系，是分析集總參數(shù)電路的基本定律?；鶢柣舴蚨膳c元件特性構(gòu)成了電路分析的基礎(chǔ)。知識回顧引入新課電流的定義及其表達(dá)式?I=U/R簡單電路與復(fù)雜電路？1.復(fù)雜電路的幾個(gè)名詞ab+_R1uS1+_uS2R2R3支路電路中每一個(gè)兩端元件就叫一條支路或電路中通過同一電流的分支。i3i2i1結(jié)點(diǎn)三條或三條以上支路的連接點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)。b=3n=2R1R2LCR3＋－iSuSbadce廣義節(jié)點(diǎn)閉合面S僅僅關(guān)聯(lián)兩個(gè)支路的節(jié)點(diǎn)，如節(jié)點(diǎn)e●可將關(guān)聯(lián)著簡單節(jié)點(diǎn)e的相互串聯(lián)的電壓源和電阻元件作為一個(gè)支路看待簡單節(jié)點(diǎn)：廣義節(jié)點(diǎn)幾個(gè)電路術(shù)語（名詞續(xù)）由假想閉合面包圍著的節(jié)點(diǎn)和支路的集合如：由閉合面S包圍著的節(jié)點(diǎn)b、c和電容元件支路例：支路：ab、bc、ca…

（共6條）回路：abd、abcd…

（共7個(gè)）結(jié)點(diǎn)：a、b、c、d(共4個(gè)）bI6U5U6_+R6R3+R4R1R2acdI1I2I4I3I5-網(wǎng)孔：abd、bcd…

（共3個(gè)）基爾霍夫定律是分析和計(jì)算電路的基本依據(jù)基爾霍夫定律基爾霍夫電流定律（Kirchhoff’sCurrentLaw)基爾霍夫電壓定律(Kirchhoff’sVoltageLaw)反映任一回路中各支路電壓間相互約束的關(guān)系適用于電路中的任一“回路”適用于電路中的任一“結(jié)點(diǎn)”反映任一節(jié)點(diǎn)的各支路電流間相互約束的關(guān)系

2.基爾霍夫定律(KCL、KVL)2.基爾霍夫電流定律(KCL)令流出為“+”，有：例定義：在集總參數(shù)電路中，任意時(shí)刻，對任意結(jié)點(diǎn)流出（或流入）該結(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和等于零。流進(jìn)的電流等于流出的電流KCL方程是按電流參考方向列寫的，與電流實(shí)際方向無關(guān)注意例：三式相加得：KCL可推廣應(yīng)用于電路中包圍多個(gè)結(jié)點(diǎn)的任一閉合面(包含廣義節(jié)點(diǎn)的回路)。1

32表明2.基爾霍夫電流定律(KCL)3.基爾霍夫電壓定律(KVL)解題步奏：標(biāo)定各元件電壓參考方向.選定回路繞行方向，順時(shí)針或逆時(shí)針.元件電壓方向與路徑繞行方向一致(即指向電位降)時(shí)取正號，相反取負(fù)號。

定義：在集總參數(shù)電路中，任一時(shí)刻，沿任一回路，所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零。例：I3U4U3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-回路1：

I1R1+I2R2+I3R3-U3=

0

回路2：

I4R4+I1R1-I6R6-U4

=0回路3：

I2R2+I5R5+I6R6=03.基爾霍夫電壓定律(KVL)推論：電路中任意兩點(diǎn)間的電壓等于兩點(diǎn)間任一條路徑經(jīng)過的各元件電壓的代數(shù)和。元件電壓方向與路徑繞行方向一致(即指向電位降)時(shí)取正號，相反取負(fù)號。ABl1l2UAB(沿l1)=UAB(沿l2）電位的單值性I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4AB3.基爾霍夫電壓定律(KVL)例KVL的實(shí)質(zhì)反映了電路遵從能量守恒定律;KVL是對回路中的支路電壓加的約束，與回路各支路上接的是什么元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)；KVL方程是按電壓參考方向列寫，與電壓實(shí)際方向無關(guān)明確aUsb__-+++U2U13.基爾霍夫電壓定律(KVL)4.基爾霍夫定律（KCL、KVL)小結(jié)：KCL是對支路電流的線性約束，KVL是對回路電壓的線性約束。KCL、KVL與組成支路的元件性質(zhì)及參數(shù)無關(guān)。KCL表明在每一節(jié)點(diǎn)上電荷是守恒的；KVL是能量守恒的具體體現(xiàn)(電壓與路徑無關(guān))。KCL、KVL只適用于集總參數(shù)的電路。i1=i2?UA=UB?思考I=01.？AB+_13V+_2V2.i111111i2++--4V5Vi=?3++--4V5V1A+-u=?3例3求電流

i例4求電壓

u解解要求能熟練求解含源支路的電壓和電流。解I1-10V10V++--1AI=?10例5求電流

I例6求電壓

U解4V+-10AU=?2+-3AI解●選擇參數(shù)可以得到電壓和功率放大。++-－I1U=?R2I1R1US例8求I1、輸出電壓

U已知：us=10V，i1=2A，R1=4.5，R2=1，

求：i2u1=us–R1i1

=10–4.5×2=1V－＋usi1R2＋－R1＋－3u1i2u1i2=—————

R1i1–3u1