3.1基尔霍夫定律（课件）-高一《电工技术基础》同步教学（高教版）

电工技术基础与技能 3.1 基尔霍夫定律 第3章 复杂直流电路 高等教育出版社 基本概念 一 通过上几个模块的学习，同学们现在已经能分析如下图所示这样的电路。 现将上图改为 基本概念 一 能用电阻的串、并联分析方法对其进行简化，使之成为一个单回路电路，这样的电路叫简单电路。不能用电阻的串、并联分析方法对其进行简化，这样的电路叫复杂电路。 基本概念 一 几个有关的电路名词： 1）支路：电路中具有两个端钮且通过同一电流的每个分支称之为支路，该分支上至少有一个元件。 2）结点：三条或三条以上支路的联接点称之为结点。 3）回路：电路中的任意闭合路径称为回路。 4）网孔：单一闭合路径，其中不包含其它支路的回路称为网孔。 电路有3条支路， 2个节点， 3个回路 基本概念 一 电路有3条支路：R1和E1构成一条支路、 R2和E2构成一条支路、 R3是另一条支路 2个节点：节点A和节点B 3个回路：回路AEFB、 回路CABD、 回路CEFD 2个网孔：网孔AEFB、 网孔CABD 基本概念 一 根据支路中是否含有电源，又分为有源支路和无源支路，显然图中的R1和E1、R2和E2是有源支路，R3则是无源支路。 基本概念 一 支路：共 ？条 回路：共 ？个 结点：共 ？个 6条 4个 独立回路：？个 7个 有几个网眼就有几个独立回路 I3 US4 US3 _ + R3 R6 + R4 R5 R1 R2 a b c d I1 I2 I5 I6 I4 _ 基尔霍夫电流定律（KCL） 二 基尔霍夫第一定律也称节点电流定律，即KCL方程。 表述一：电路中任意一个节点上，在任一时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。用公式表示为 对于节点A，可列节点电流方程为 基尔霍夫电流定律（KCL） 二 基尔霍夫第一定律也称节点电流定律，即KCL方程。 表述二：在任一瞬时，通过任一结点电流的代数和恒等于零。 用公式表示为 一般可在流入节点的电流前面取“+”号，在流出节点的电流前面取“-”号，反之亦可。 在节点A上：I1 - I2 + I3 - I4 - I5 = 0。 基尔霍夫电流定律（KCL） 二 基尔霍夫第一定律不仅适用于节点，也可推广应用于任一假想的封闭面S，S称为广义节点 I=? 广义结点 I1 I2 I3 例 例 I1+I2=I3 I=0 I U2 R U3 + _ U2 + _ U1 + _ R R R 广义结点 基尔霍夫电流定律（KCL） 二 广义节点 I1﹢I3＝I2 基尔霍夫电流定律（KCL） 二 例：列出下图中各结点的KCL方程 解: i1 ＋ i2＋i3 ＝0 结点a i1=i4+i6 结点b i2＋i4=i5 结点c i3＋i5＋i6＝0 以上三式相加 基尔霍夫电压定律（KVL） 三 基尔霍夫第二定律也称回路电压定律，即KVL方程。 表述一：对电路中的任一闭合回路，沿回路绕行方向上各段电压的代数和等于零。 用公式表示为： ∑U＝0 电压参考方向与回路绕行方向一致时取正号，相反时取负号。 Us1＋I1R1－I2R2－I3R3－Us3＋I4R4＝0 基尔霍夫电压定律（KVL） 三 基尔霍夫第二定律也称回路电压定律，即KVL方程。 表述二：对于电阻电路，回路中电阻上电压降的代数和等于回路中的电压源电压的代数和。 用公式表示为： Us1＋I1R1－I2R2－I3R3－Us3＋I4R4＝0 I1R1－I2R2－I3R3＋I4R4＝ － Us1 ＋Us3 基尔霍夫电压定律（KVL） 三 对题图回路#1列KVL方程： #1 #2 I1 I2 I3 R3 US1 + _ US2 _ + R1 R2 #3 对题图回路#2列KVL方程： 对题图回路#3列KVL方程： 基尔霍夫电压定律（KVL） 三 KVL定律可以扩展应用于任意假想的闭合回路 列出下图的KVL方程 基尔霍夫电压定律（KVL） 三 在运用基尔霍夫回路电压定律所列的方程中，电压和电动势都是指代数和，因此必须注意其正、负号的确定。 运用公式∑U＝0列方程的一般步骤为： ①任意选定各支路未知电流的参考方向； ②任意选定回路的绕行方向（顺时针或逆时针），以公式中少出现负号为宜； ③确定电阻压降的符号。当选定的绕行方向与电流参考方向一致时（电阻电压的参考方向从“﹢”极性到“－”极性），电阻压降取正值，反之取负值。 ④确定电源电动势符号。当选定的绕行方向从电源的“﹢”极性到“－”极性，电动势取正值，反之取负值。