基爾霍夫電壓定律課件

基爾霍夫定律基爾霍夫定律教學(xué)目標(biāo)：1.理解支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔等基本概念；2.掌握基爾霍夫定律的內(nèi)容、表達(dá)式；3.掌握應(yīng)用基爾霍夫定律列節(jié)點(diǎn)電流方程的方法；教學(xué)目標(biāo)：1.理解支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔新課導(dǎo)入是否所有的電路都可以用我們已學(xué)的歐姆定律、串并聯(lián)電路的關(guān)系來(lái)分析和計(jì)算呢？你能求出電路中電流I1、I2、I3的大小嗎？想一想？新課導(dǎo)入是否所有的電路都可以用我們已學(xué)的歐姆定律、想描述電路結(jié)構(gòu)的術(shù)語(yǔ)I1I3aI2US1US2R1R2R3bcd1、支路：電路中的各個(gè)分支。右圖中有

條支路

2、節(jié)點(diǎn)：電路中三條或三條以上支路的連接點(diǎn)。右圖電路的節(jié)點(diǎn)為

，即該電路的節(jié)點(diǎn)數(shù)

。思考同一支路中的電流有什么關(guān)系？復(fù)雜電路：不能簡(jiǎn)單地用電阻串并聯(lián)的計(jì)算方法化簡(jiǎn)的電路。

３a、c兩點(diǎn)２描述電路結(jié)構(gòu)的術(shù)語(yǔ)I1I3aI2US1US2R1R2R3bcI1I3aI2US1US2R1R2R3bcd3、回路：電路中任一閉合的路徑。右圖電路中有aR3cba、abcda、aR3cda三條回路。

4、網(wǎng)孔：內(nèi)部不含有支路的回路。右圖電路中的aR3cba、abcda回路均為網(wǎng)孔，該電路的網(wǎng)孔數(shù)為2個(gè)。想一想？回路和網(wǎng)孔有何區(qū)別？

回路和網(wǎng)孔都是由支路構(gòu)成的閉合路徑，回路內(nèi)部可以含有支路，網(wǎng)孔內(nèi)部不能含有支路，這是回路和網(wǎng)孔的區(qū)別。I1I3aI2US1US2R1R2R3bcd3、回路：電路中基爾霍夫電流定律(KCL)內(nèi)容

電路中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。

即ΣI流入

ΣI流出例如圖中，在節(jié)點(diǎn)A上：流入有：I1I3

流出有：I2I4I5

所以根據(jù)定律：I1＋I(xiàn)3

I2＋I(xiàn)4＋I(xiàn)5

基爾霍夫電流定律(KCL)內(nèi)容例如圖中，在節(jié)點(diǎn)A上：流入變形得：I1+I3+(-I2)+(-I4)+(-I5)=0

如果規(guī)定流入節(jié)點(diǎn)的電流為正，流出節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)，則可得出下面的結(jié)論：∑I=0即電流定律的第二種表述：在任一時(shí)刻，連接在電路中任一節(jié)點(diǎn)上的各支路電流代數(shù)和等于零。注意：應(yīng)用基爾霍夫電流定律時(shí)必須首先假設(shè)電流的參考方向（即假定電流流動(dòng)的方向，叫做電流的參考方向，通常用“→”號(hào)表示），若求出電流為負(fù)值，則說(shuō)明該電流實(shí)際方向與假設(shè)的參考方向相反。變形得：I1+I3+(-I2)+(-I4)+(-I5)=0知識(shí)推廣對(duì)于電路中任意假設(shè)的封閉面來(lái)說(shuō),電流定律仍然成立。如右圖中，對(duì)于封閉面S來(lái)說(shuō)，有I1+I2=I3

。

思考A電路B電路I1I21.電路中I1和I2的關(guān)系：I1=I22.若一條導(dǎo)線(xiàn)斷開(kāi)I1=0生活常識(shí)：電工維修時(shí)，要與地面絕緣，且盡量單手操作知識(shí)推廣對(duì)于電路中任意假設(shè)的封閉思考ABI1I21.電路中I如圖所示電橋電路，已知I1=25mA，I3=16mA，I4=12mA，試求其余電阻中的電流I2、I5、I6。解：在節(jié)點(diǎn)a上：I1=I2+I3，則I2=I1

I3=2516=9mA

在節(jié)點(diǎn)d上：I1=I4+I5，則I5=I1

I4=2512=13mA

在節(jié)點(diǎn)b上：I2=I6+I5，則I6=I2

I5=913=4mA電流I2與I5均為正數(shù)，表明它們的實(shí)際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相同，I6為負(fù)數(shù)，表明它的實(shí)際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相反。如圖所示電橋電路，已知I1=25mA，I3=16練一練：求封閉面的電流

練一練：求封閉面的電流二、基爾霍夫電壓定律（KVL）實(shí)驗(yàn)二：（EWB仿真演示）1、按圖連接電路，在三個(gè)支路中各電阻上并聯(lián)一個(gè)電壓表。2、讀出3只電壓表的讀數(shù)，記入右表中。（注意電壓的方向）US1US2UR1UR2UR3回路電壓關(guān)系通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析各回路電壓之間有何關(guān)系？想一想？二、基爾霍夫電壓定律（KVL）實(shí)驗(yàn)二：（EWB仿真演示）US定律（KVL）內(nèi)容：在任意回路中，從一點(diǎn)出發(fā)繞回路一周回到該點(diǎn)時(shí)，各段電壓（電壓降）的代數(shù)各等于零。

公式：列回路電壓方程的方法：（a）任意選定未知電流的參考方向；（b）任意選定回路的繞行方向；（c）確定電阻電壓正負(fù)（若繞行方向與電流參考方向相同，電阻電壓取正值；反之取負(fù)值）；（d）確定電源電動(dòng)勢(shì)正負(fù)（若繞行方向與電動(dòng)勢(shì)方向（由負(fù)極指向正極）相反，電動(dòng)勢(shì)取正值；反之取負(fù)值）。定律（KVL）內(nèi)容：列回路電壓方程的方法：（a）任意選定未知I1I3aI2US1US2R1R2R3bcd思考：右圖abcda回路的電壓方程如何寫(xiě)？按標(biāo)注方向循環(huán)一周，根據(jù)電壓與電流的參考方向可得：Uab+Ubc+Ucd+Uda=0由于Uab=-I2R2、Ubc=-Us2、Ucd=-Us1、Uda=I1R1，分別代入上式可得

I1R1-I2R2+Us2-Us1=0I1I3aI2US1US2R1R2R3bcd思考：右圖abc知識(shí)推廣aUS1US2R1R2R3bcdI1I2I3基爾霍夫定律可推廣用于任一不閉合回路。想一想你知道怎樣求出圖中開(kāi)路電壓Uab？根據(jù)基爾霍夫電壓定律可得Uab+I3R3+I1R1-Us1-I2R2+Us2=0即Uab=-I3R3-I1R1+Us1+I2R2-Us2知識(shí)推廣aUS1US2R1R2R3bcdI1I2I3三、基爾霍夫定律的應(yīng)用支路電流法：以各條支路電流為未知量，根據(jù)基爾霍夫定律列出聯(lián)立方程組求解各支路電流的分析方法。用基爾霍夫定律解題的步驟：（1）標(biāo)出各支路的電流方向和網(wǎng)孔電壓的繞向。（2）用基爾霍夫電流定律列出節(jié)點(diǎn)電流方程式（若電路有m個(gè)節(jié)點(diǎn)，只需列出任意(m

1)個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的電流方程）。（3）用基爾霍夫電壓定律列出網(wǎng)孔的回路電壓方程（條n支路列n-（m-1）個(gè)方程）。（4）聯(lián)立方程求解支路的電流（n條支路列n個(gè)方程）。（5）確定各支路電流的實(shí)際方向。當(dāng)支路電流計(jì)算結(jié)果為正值時(shí)，其實(shí)際方向與假設(shè)的參考方向相同，反之則相反。三、基爾霍夫定律的應(yīng)用支路電流法：如圖所示電路，試求：各支路電流I1、I2、I3。I3I1I2R23ΩR112ΩR36ΩE142VE221V

解：該電路支路數(shù)n=3、節(jié)點(diǎn)數(shù)m=2，所以應(yīng)列出1個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程和2個(gè)網(wǎng)孔的電壓方程，網(wǎng)孔均以順時(shí)針?lè)较蚶@行。列出方程：

(1)I1=I2+I3

(任一節(jié)點(diǎn))

(2)R1I1+R2I2—E1—E2=

0

(網(wǎng)孔1)

(3)R3I3R2I2+E2=0

(網(wǎng)孔2)代入已知數(shù)據(jù)，解得：I1=4A，I2=5A，I3=1A。

電流I1與I2均為正數(shù)，表明它們的實(shí)際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相同，I3為負(fù)數(shù)，表明它們的實(shí)際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相反。如圖所示電路，試求：各支路電流I1、I2、I3。I3I1I1、求圖a電路中的電流I1和I2的大小和方向。3A10A5A10A2AI1I2AB

2、求圖b電路中的各支路電流。已知E1＝130V，E2＝117V，Rc1=1K，Rc2=0.6K，RL=24K。E1E2Rc1Rc2RLABCDEF練習(xí)1、求圖a電路中的電流I1和I2的大小和方向。3A10A5A1、支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔的含義；2、基爾霍夫定律的內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達(dá)式；3、利用基爾霍夫定律列方程時(shí)，電流參考正方向的理解及電阻電壓、電源電動(dòng)勢(shì)正負(fù)的確定；

4、運(yùn)用定律分析計(jì)算電路。作業(yè)：P25-1、2小結(jié)：1、支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔的含義；作業(yè)：小結(jié)：謝謝各位評(píng)委、老師謝謝各位評(píng)委、老師基爾霍夫定律基爾霍夫定律教學(xué)目標(biāo)：1.理解支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔等基本概念；2.掌握基爾霍夫定律的內(nèi)容、表達(dá)式；3.掌握應(yīng)用基爾霍夫定律列節(jié)點(diǎn)電流方程的方法；教學(xué)目標(biāo)：1.理解支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔新課導(dǎo)入是否所有的電路都可以用我們已學(xué)的歐姆定律、串并聯(lián)電路的關(guān)系來(lái)分析和計(jì)算呢？你能求出電路中電流I1、I2、I3的大小嗎？想一想？新課導(dǎo)入是否所有的電路都可以用我們已學(xué)的歐姆定律、想描述電路結(jié)構(gòu)的術(shù)語(yǔ)I1I3aI2US1US2R1R2R3bcd1、支路：電路中的各個(gè)分支。右圖中有

條支路

2、節(jié)點(diǎn)：電路中三條或三條以上支路的連接點(diǎn)。右圖電路的節(jié)點(diǎn)為

，即該電路的節(jié)點(diǎn)數(shù)

。思考同一支路中的電流有什么關(guān)系？復(fù)雜電路：不能簡(jiǎn)單地用電阻串并聯(lián)的計(jì)算方法化簡(jiǎn)的電路。

３a、c兩點(diǎn)２描述電路結(jié)構(gòu)的術(shù)語(yǔ)I1I3aI2US1US2R1R2R3bcI1I3aI2US1US2R1R2R3bcd3、回路：電路中任一閉合的路徑。右圖電路中有aR3cba、abcda、aR3cda三條回路。

4、網(wǎng)孔：內(nèi)部不含有支路的回路。右圖電路中的aR3cba、abcda回路均為網(wǎng)孔，該電路的網(wǎng)孔數(shù)為2個(gè)。想一想？回路和網(wǎng)孔有何區(qū)別？

回路和網(wǎng)孔都是由支路構(gòu)成的閉合路徑，回路內(nèi)部可以含有支路，網(wǎng)孔內(nèi)部不能含有支路，這是回路和網(wǎng)孔的區(qū)別。I1I3aI2US1US2R1R2R3bcd3、回路：電路中基爾霍夫電流定律(KCL)內(nèi)容

電路中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。

即ΣI流入

ΣI流出例如圖中，在節(jié)點(diǎn)A上：流入有：I1I3

流出有：I2I4I5

所以根據(jù)定律：I1＋I(xiàn)3

I2＋I(xiàn)4＋I(xiàn)5

基爾霍夫電流定律(KCL)內(nèi)容例如圖中，在節(jié)點(diǎn)A上：流入變形得：I1+I3+(-I2)+(-I4)+(-I5)=0

如果規(guī)定流入節(jié)點(diǎn)的電流為正，流出節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)，則可得出下面的結(jié)論：∑I=0即電流定律的第二種表述：在任一時(shí)刻，連接在電路中任一節(jié)點(diǎn)上的各支路電流代數(shù)和等于零。注意：應(yīng)用基爾霍夫電流定律時(shí)必須首先假設(shè)電流的參考方向（即假定電流流動(dòng)的方向，叫做電流的參考方向，通常用“→”號(hào)表示），若求出電流為負(fù)值，則說(shuō)明該電流實(shí)際方向與假設(shè)的參考方向相反。變形得：I1+I3+(-I2)+(-I4)+(-I5)=0知識(shí)推廣對(duì)于電路中任意假設(shè)的封閉面來(lái)說(shuō),電流定律仍然成立。如右圖中，對(duì)于封閉面S來(lái)說(shuō)，有I1+I2=I3

。

思考A電路B電路I1I21.電路中I1和I2的關(guān)系：I1=I22.若一條導(dǎo)線(xiàn)斷開(kāi)I1=0生活常識(shí)：電工維修時(shí)，要與地面絕緣，且盡量單手操作知識(shí)推廣對(duì)于電路中任意假設(shè)的封閉思考ABI1I21.電路中I如圖所示電橋電路，已知I1=25mA，I3=16mA，I4=12mA，試求其余電阻中的電流I2、I5、I6。解：在節(jié)點(diǎn)a上：I1=I2+I3，則I2=I1

I3=2516=9mA

在節(jié)點(diǎn)d上：I1=I4+I5，則I5=I1

I4=2512=13mA

在節(jié)點(diǎn)b上：I2=I6+I5，則I6=I2

I5=913=4mA電流I2與I5均為正數(shù)，表明它們的實(shí)際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相同，I6為負(fù)數(shù)，表明它的實(shí)際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相反。如圖所示電橋電路，已知I1=25mA，I3=16練一練：求封閉面的電流

練一練：求封閉面的電流二、基爾霍夫電壓定律（KVL）實(shí)驗(yàn)二：（EWB仿真演示）1、按圖連接電路，在三個(gè)支路中各電阻上并聯(lián)一個(gè)電壓表。2、讀出3只電壓表的讀數(shù)，記入右表中。（注意電壓的方向）US1US2UR1UR2UR3回路電壓關(guān)系通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析各回路電壓之間有何關(guān)系？想一想？二、基爾霍夫電壓定律（KVL）實(shí)驗(yàn)二：（EWB仿真演示）US定律（KVL）內(nèi)容：在任意回路中，從一點(diǎn)出發(fā)繞回路一周回到該點(diǎn)時(shí)，各段電壓（電壓降）的代數(shù)各等于零。

公式：列回路電壓方程的方法：（a）任意選定未知電流的參考方向；（b）任意選定回路的繞行方向；（c）確定電阻電壓正負(fù)（若繞行方向與電流參考方向相同，電阻電壓取正值；反之取負(fù)值）；（d）確定電源電動(dòng)勢(shì)正負(fù)（若繞行方向與電動(dòng)勢(shì)方向（由負(fù)極指向正極）相反，電動(dòng)勢(shì)取正值；反之取負(fù)值）。定律（KVL）內(nèi)容：列回路電壓方程的方法：（a）任意選定未知I1I3aI2US1US2R1R2R3bcd思考：右圖abcda回路的電壓方程如何寫(xiě)？按標(biāo)注方向循環(huán)一周，根據(jù)電壓與電流的參考方向可得：Uab+Ubc+Ucd+Uda=0由于Uab=-I2R2、Ubc=-Us2、Ucd=-Us1、Uda=I1R1，分別代入上式可得

I1R1-I2R2+Us2-Us1=0I1I3aI2US1US2R1R2R3bcd思考：右圖abc知識(shí)推廣aUS1US2R1R2R3bcdI1I2I3基爾霍夫定律可推廣用于任一不閉合回路。想一想你知道怎樣求出圖中開(kāi)路電壓Uab？根據(jù)基爾霍夫電壓定律可得Uab+I3R3+I1R1-Us1-I2R2+Us2=0即Uab=-I3R3-I1R1+Us1+I2R2-Us2知識(shí)推廣aUS1US2R1R2R3bcdI1I2I3三、基爾霍夫定律的應(yīng)用支路電流法：以各條支路電流為未知量，根據(jù)基爾霍夫定律列出聯(lián)立方程組求解各支路電流的分析方法。用基爾霍夫定律解題的步驟：（1）標(biāo)出各支路的電流方向和網(wǎng)孔電壓的繞向。（2）用基爾霍夫電流定律列出節(jié)點(diǎn)電流方程式（若電路有m個(gè)節(jié)點(diǎn)，只需列出任意(m

1)個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的電流方程）。（3）用基爾霍夫電壓定律列出網(wǎng)孔的回路電壓方程（條n支路列n-（m-1）個(gè)方程）。（4）聯(lián)立方程求解支路的電流（n條支路列n個(gè)方程）。（5）確定各支路電流的實(shí)際方向。當(dāng)支路電流計(jì)算結(jié)果為正值時(shí)，其實(shí)際方向與假設(shè)的參考方向相同，反之則相反。三、基爾霍夫定律的應(yīng)用支路電流法：如圖所示電路，試求：各支路電流I1、I2、I3。I3I1I2R23ΩR112ΩR36ΩE