内容正文:
第六节 基尔霍夫定律
一、复杂电路
二、基尔霍夫定律
※三、支路电流法
复杂电路:不能用串并联简化的电路,如图所示。
支路:多个元件首尾相接构成的无分支电路。
一、复杂电路
节点:多条支路的交汇点。
回路:电路中的任一闭合路径。
网孔:回路内部不含有支路的最简单的回路。
第六节 基尔霍夫定律
1.基尔霍夫电流定律:流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。
二、基尔霍夫定律
第六节 基尔霍夫定律
流进封闭面的电流等于流出封闭面的电流。
2.基尔霍夫电流定律的推广
第六节 基尔霍夫定律
3.基尔霍夫电压定律:任一回路中,各支路电压的代数和等于零,即。
第六节 基尔霍夫定律
4.回路中的电压方程的推导:利用下图得
设电流参考方向为顺时针方向,则
由基尔霍夫电压定律得
第六节 基尔霍夫定律
支路电流法:以支路电流为未知量,假定各支路的电流方向和回路方向,利用基尔霍夫定律列出方程进行计算的方法。
(1)标出各支路电流参考方向和回路方向。
三、支路电流法
(5)确定各支路电流的实际方向。
(4)代入已知数,解联立方程式,求出各支路电流。
(3)用基尔霍夫电压定律列出回路电压方程式。
(2)用基尔霍夫电流定律列出节点电流方程式。
其分析步骤如下:
第六节 基尔霍夫定律
例 12 在下图中,假定各支路电流的参考方向如图所示。
解:列节点电流方程:
对 A 点,则
对 B 点,则
列电压方程:
对 EABFE 回路,则有
第六节 基尔霍夫定律
合并以上方程得以下 3 个方程:
对 ECDFE 回路,则有
第六节 基尔霍夫定律
例 13 在电路中,已知电源电动势 E1 = 130 V ,内阻 R1 = 1 ;电源电动势 E2 = 117 V ,内阻 R2 = 0.6 ;负载电阻 R3 = 4 。求各支路电流 I1 ,I2 ,I3 。
解:设定电流的参考方向如图所示。
对节点 a ,列电流方程:
对回路 abda ,列回路电压方程:
第六节 基尔霍夫定律
同理对 acda ,列回路电压方程:
联立以上三个方程解得:
由计算结果可知,实际电流的方向与参考方向相反, E1 对 E2 充电, I2 是充电电流。
解得:
第六节 基尔霍夫定律
1.电子在导体中的流动,称为“电流”。
2.电流的实际方向:电池外部,电流是正极流到负极的;电池内部,是从负极流到正极。
3.电压:“电位差”称为“电压”。
4.电压的方向:从高电位指向低电位。
本章小结
5.电阻:一个导体的电阻就是它对电流的阻力。
6.欧姆定律的三种形式:
7.串、并联电路的比较:
并联电路
(1)加在各个电阻上的电压相同
(2)总电流等于各支路电流之和
(3)等效电阻的公式
(4)等效电阻比电路中最小的电阻小
本章小结
串联电路
(1)流过各个电阻上的电流相同
(2)总电压等于各个元件电压之和
(3)等效电阻的公式
(4)等效电阻比电路中最大的电阻大
本章小结
8.电路:电流通过的路径。电路由三个基本部分组成:电源、负载、连接导线和控制、保护电器。
9.电源存在内阻,在通路状态下,电源的端电压等于电源电动势减去输出电流在电源内电阻上的电压降。输出电流越大,电源的端电压就越低,这种特性就称为电源的外部特性。
10.电能:电流负极流入,从电正极流出的过程中,化学力克服电场力做功,使化学能转换为电能。
11.电功率:单位时间内负载所消耗的能量。
本章小结
12.电源内外产生的总功率为
14.基尔霍夫电压定律:任一回路中,各支路电压的代数和等于零。
13.基尔霍夫电流定律:流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。
本章小结
15.支路电流法:以支路电流为未知量,假定各支路的电流方向和回路方向,利用基尔霍夫定律列出方程进行计算的方法。
分析步骤:
(1)标出各支路电流参考方向和回路方向。
(2)用基尔霍夫电流定律列出节点电流方程式。
(3)用基尔霍夫电压定律列出回路电压方程式。
(4)代入已知数,解联立方程式,求出各支路电流。
(5)确定各支路电流的实际方向。
本章小结
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