《電工技術(shù)基礎(chǔ)》雙語課件 項(xiàng)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(xiàng)目1任務(wù)3任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)鏈接練習(xí)思考工作任務(wù)直流電路的測試分析1TaskintroductionLearningobjectivesWorktasksKnowledgelinksPracticethinkingTestingandAnalysisofDCCircuitsTestandanalysisofKirchhoff'slawindualpowersupplycircuit學(xué)習(xí)目標(biāo)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1.MasterKirchhoff'sVoltageLaw2.MasterKirchhoff'scurrentlaw3.Abilitytoanalyzecomplexcircuitsusingthebranchcurrentmethod知識(shí)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基爾霍夫定律返回節(jié)點(diǎn)（node）n。電路中3個(gè)或3個(gè)以上兩端元件連接的點(diǎn)，稱為節(jié)點(diǎn)。支路b。電路中通過同一電流的每個(gè)分支，或連接于兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的一段電路，稱為支路?；芈穕。電路中任一閉合的路徑，稱為回路。網(wǎng)孔m?；芈穬?nèi)不含有其他支路的回路，稱為網(wǎng)孔。Kirchhoff'slawandbranchcurrentmethodKirchhoff'sLawTerminologydescribingcircuitstructureApointinacircuitwhere3ormorecomponentsatbothendsareconnectedEachbranchinthecircuitcarriesthesamecurrentanyclosedpathinacircuitAcircuitthatdoesnotcontainotherbranches1.3.1基爾霍夫定律返回解：節(jié)點(diǎn)數(shù)n=2；【例題】下圖所示電路中每個(gè)方框代表一元件，求節(jié)點(diǎn)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。Kirchhoff'sLaw1.3.1基爾霍夫定律返回1．基爾霍夫電流定律（KCL）在任一時(shí)刻，由于節(jié)點(diǎn)處無電荷囤積，流出任一節(jié)點(diǎn)的所有支路電流之和等于流入該節(jié)點(diǎn)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(diǎn)為正，流出節(jié)點(diǎn)為負(fù)，基爾霍夫電流定律還可以表述為：在任一時(shí)刻，流過該節(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和恒等于零，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：Kirchhoff'sLawKirchhoff'sCurrentLaw(KCL)ThesumofallbranchcurrentsflowingoutofanynodeisequaltothesumofallbranchcurrentsflowingintothatnodeAtanytime,thealgebraicsumofthecurrentsflowingthroughthenodeisequaltozero.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(shí)看參考方向（不看數(shù)值的正負(fù)號(hào)）；②代入數(shù)值時(shí)看數(shù)值的正負(fù)號(hào)（不看參考方向）。【例題】如下圖所示，求電流I的大?。拷猓簩?jié)點(diǎn)A列式（看參考方向）得：代入數(shù)值（看數(shù)值正負(fù)）得：Kirchhoff'sLawKirchhoff'sCurrentLaw(KCL)①Whenformulating,lookatthereferencedirection(donotlookatthesignofthevalue);②Whensubstitutingvalues,lookatthesignofthevalue(donotlookatthereferencedirection)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(shí)際上是電流連續(xù)性的表現(xiàn)。它一般應(yīng)用于節(jié)點(diǎn)，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：

。Kirchhoff'sLawKirchhoff'sCurrentLaw(KCL)Kirchhoff'scurrentlawisactuallyamanifestationofcurrentcontinuity.Itisgenerallyappliedtonodesandcanalsobeappliedtoanyclosedsurface.1.3.1基爾霍夫定律返回1．基爾霍夫電流定律（KCL）若兩個(gè)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(gè)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。Kirchhoff'sLawKirchhoff'sCurrentLaw(KCL)Ifthereisonlyonewireconnectingtwocircuits,thentheremustbenocurrentflowinginthiswireIfthereareonlytwowiresconnectedbetweentwocircuits,thenthecurrentsinthetwowiresmustbeequal1.3.1基爾霍夫定律返回2．基爾霍夫電壓定律（KVL）在任一時(shí)刻，沿任一回路繞行一周回到起點(diǎn)，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(gè)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(fù)?；鶢柣舴螂妷憾蛇€可以表述為：任一時(shí)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(dá)式為：Kirchhoff'sLawKirchhoff'sVoltageLaw(KVL)ThesumofvoltagerisesinthecircuitisequaltothesumofvoltagedropsAtanytime,thealgebraicsumofthevoltagesateachsectionofanyclosedloopinthecircuitisalwaysequaltozero.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：Kirchhoff'sLawKirchhoff'sVoltageLaw(KVL)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(xiàng)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。Kirchhoff'sLawKirchhoff'sVoltageLaw(KVL)KVLcanalsobeappliedtoanyunclosedimaginaryloopinthecircuit.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(dú)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(jì)算的基本方法之一。一個(gè)具有b條支路、n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路，可以列出n-1個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電流方程和b-（n-1）個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)孔電壓方程branchcurrentmethodBranchcurrentmethodconceptTakingeachbranchcurrentasanunknownquantity,KCLandKVLareusedtolistindependentequationsequaltothenumberofbranchcurrents.Themethodofsolvingeachbranchcurrentthroughasystemofsimultaneousequationsiscalledthebranchcurrentmethod,whichisthebasisofcircuitanalysisandcalculation.OneofthemethodsForacircuitwithbbranchesandnnodes,n-1independentnodecurrentequationsandb-(n-1)independentmeshvoltageequationscanbelisted1.3.2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(gè)，所以可只列3個(gè)方程。branchcurrentmethodBranchcurrentmethodconcept練習(xí)思考判斷：(1)通過電阻上的電流增大到原來的3倍時(shí)，電阻消耗的功率為原來的9倍。（

）(2)基爾霍夫定律只適用于直流電路。（

）√×返回practic