電工技術(shù)基礎(chǔ)項目教程 課件 項目1直流電路的測試分析任務(wù)3

雙電源供電電路基爾霍夫定律的測試分析電工技術(shù)基礎(chǔ)項目1任務(wù)3任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標知識鏈接練習(xí)思考工作任務(wù)直流電路的測試分析1任務(wù)導(dǎo)入當電路中存在兩個或者兩個以上電源供電時，流過每個電源的電流如何計算，電路中各條支路間的電流有什么關(guān)系，電路中各個元件兩端電壓有什么關(guān)系？日常生活中我們都是把電池串聯(lián)起來使用，并聯(lián)起來可以使用嗎？是不是所有的電壓源都可以并聯(lián)使用，有沒有什么限制條件，電流源是可以串聯(lián)還是可以并聯(lián)，帶著這些問題讓我們一起開始雙電源供電電路基爾霍夫定律的測試分析部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)吧。任務(wù)3雙電源供電電路基爾霍夫定律的測試分析返回學(xué)習(xí)目標1掌握基爾霍夫電壓定律。23掌握基爾霍夫電流定律。能夠用支路電流法分析復(fù)雜電路。返回工作任務(wù)雙電源供電電路圖返回左圖為雙電源供電電路圖，教師使用Multisim軟件連接雙電源供電電路。讓US1=15V、US2=12V、R1=100Ω、R2=200Ω，使用電流表按照左圖中電流參考方向測量電流I1、I2、I3值，使用電壓表按照左圖中電壓參考方向測量各元件電壓US1、US2、U1、U2，讓同學(xué)們記錄下來以上數(shù)據(jù)，分析總結(jié)電流之間有關(guān)系，電壓之間有什么關(guān)系，改變各元件參數(shù)，重復(fù)進行實驗，讓同學(xué)們再次驗證總結(jié)的結(jié)果的正確性。工作任務(wù)返回對節(jié)點B有：I1+I3

=

I2I1、

I3三個電流參考方向都由下向上，I2由上向下工作任務(wù)返回對左邊回路有：I1、

I3三個電流參考方向都由下向上，I2由上向下返回對于所有的集總參數(shù)電路，包括直流、交流、線性和非線性電路，基爾霍夫定律都適用，基爾霍夫定律和歐姆定律一樣都是分析電路的基礎(chǔ)，基爾霍夫定律包括基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律。電池內(nèi)阻變大后電池帶載能力下降，在電池內(nèi)加入石墨烯可以降低電池內(nèi)阻，提高電池充電電流，縮短電池充電時間。工作任務(wù)【總結(jié)與提升】知識鏈接---1.3基爾霍夫定律及支路電流法1.3.1基爾霍夫定律返回基爾霍夫(1824-1887)，德國著名物理學(xué)家，化學(xué)家，天文家。他在21歲上大學(xué)期間得出基爾霍夫定律?；鶢柣舴蚨苫鶢柣舴螂娏鞫?

KCL

)基爾霍夫電壓定律(KVL)知識鏈接---1.3基爾霍夫定律及支路電流法描述電路結(jié)構(gòu)的專業(yè)術(shù)語如下所示：1.3.1基爾霍夫定律返回①節(jié)點n。電路中3個或3個以上兩端元件連接的點，稱為節(jié)點。②支路b。電路中通過同一電流的每個分支，或連接于兩個節(jié)點之間的一段電路，稱為支路。③回路l。電路中任一閉合的路徑，稱為回路。④網(wǎng)孔m?；芈穬?nèi)不含有其他支路的回路，稱為網(wǎng)孔。1.3.1基爾霍夫定律返回解：節(jié)點數(shù)n=2；【例題】下圖所示電路中每個方框代表一元件，求節(jié)點數(shù)、支路數(shù)、回路數(shù)和網(wǎng)孔數(shù)。支路數(shù)b=3；回路數(shù)l=3；網(wǎng)孔數(shù)m=2。1.3.1基爾霍夫定律返回1．基爾霍夫電流定律（KCL）在任一時刻，由于節(jié)點處無電荷囤積，流出任一節(jié)點的所有支路電流之和等于流入該節(jié)點的所有支路電流之和。用公式表示即：如果選定電流流入節(jié)點為正，流出節(jié)點為負，基爾霍夫電流定律還可以表述為：在任一時刻，流過該節(jié)點的電流代數(shù)和恒等于零，其數(shù)學(xué)表達式為：1.3.1基爾霍夫定律返回1．基爾霍夫電流定律（KCL）①列式時看參考方向（不看數(shù)值的正負號）；②代入數(shù)值時看數(shù)值的正負號（不看參考方向）?！纠}】如下圖所示，求電流I的大小？解：對節(jié)點A列式（看參考方向）得：代入數(shù)值（看數(shù)值正負）得：1.3.1基爾霍夫定律返回1．基爾霍夫電流定律（KCL）基爾霍夫電流定律實際上是電流連續(xù)性的表現(xiàn)。它一般應(yīng)用于節(jié)點，也可推廣應(yīng)用于任一封閉面。例如對于上圖，由（a）圖有：

；由（b）圖有：

。1.3.1基爾霍夫定律返回1．基爾霍夫電流定律（KCL）若兩個電路之間只有一根導(dǎo)線相連，那么這根導(dǎo)線中一定沒有電流通過。若兩個電路之間只有兩根導(dǎo)線相連，那么這兩根導(dǎo)線中電流大小一定相等。1.3.1基爾霍夫定律返回2．基爾霍夫電壓定律（KVL）在任一時刻，沿任一回路繞行一周回到起點，正電荷獲得的能量與消耗的能量相等，也即回路中電壓升之和等于電壓降之和。用公式表示為：如果假定回路繞行方向，并把回路繞行方向設(shè)為電壓降低方向，然后觀察每個元件上的參考方向與繞行方向是否一致，如果一致則該電壓取正，如果不一致則該電壓取負。基爾霍夫電壓定律還可以表述為：任一時刻，電路中任一閉合回路內(nèi)各段電壓的代數(shù)和恒等于零。其數(shù)學(xué)表達式為：1.3.1基爾霍夫定律返回2．基爾霍夫電壓定律（KVL）【例題】對右圖中的回路abda和回路abcda列寫KVL方程。解：對回路abda：

對回路abcda：1.3.1基爾霍夫定律返回2．基爾霍夫電壓定律（KVL）KVL還可以推廣應(yīng)用到電路中任一不閉合的假想回路。解：列KVL電壓方程有：移項可得：【例題】對右圖中的從a到b的開口回路列寫KVL方程，并求uab大小。1.3.2支路電流法返回1．支路電流法概念以各支路電流為未知量，應(yīng)用KCL、KVL列出與支路電流數(shù)目相等的獨立方程式，通過聯(lián)立方程組求解各支路電流的方法稱為支路電流法，是電路分析計算的基本方法之一。一個具有b條支路、n個節(jié)點的電路，可以列出n-1個獨立節(jié)點電流方程和b-（n-1）個獨立的網(wǎng)孔電壓方程方程式中的未知量就是支路電流。列方程之前應(yīng)先設(shè)定各支路電流的參考方向。1.3.2支路電流法返回1．支路電流法概念【例題】應(yīng)用支路電流法求右圖各支路電流。（3）聯(lián)立求解得：解：（1）假設(shè)各支路電流方向及回路繞行方向如圖所示；（2）支路數(shù)為4，但恒流源支路的電流已知，則未知電流只有3個，所以可只列3個方程。(4)流入（或流出）電路中任一封閉面電流的代數(shù)和