2.5支路、节点、回路和网孔（课件）-高一《电工基础与技能》同步教学（化学工业出版社）

2.5支路、节点、回路和网孔 《电工基础与技能》 活动一 支路、节点、回路和网孔 供电支路 供电系统的一部分，电路支路 电路中能通过同一电流的每个分支. 它分为有源支路(支路中含有电源)和无源支路. 活动一 支路、节点、回路和网孔 干路:并联电路的总电流流过的路线;(就像树干)支路:并联电路的分支电流流过的路线。(就像树枝) 支路:单个电路元件或是若干个电路元件的串联，构成电路的一个分支，一个分支上流经的是同一个电流。电路中每个分支都称作支路。 活动一 支路、节点、回路和网孔 节点和结点是指同一个概念，写法不同而已。 结点的定义有两种： 一种元件的连接点叫做结点，图上有五个。 但我们习惯用第二种：就是你说的三条或以上支路的交点，这样就有四个结点。独立的KCL方程的数目中的N是结点数，独立KCL方程数=结点数-1。一般说的结点是第二种定义，这样图上的独立kcl方程个数是4-1=3个。 活动一 支路、节点、回路和网孔 用电压表测量电子电路各元件端钮间电压时，常将底板或机壳作为测量基准，把电压表的公共端或“-”端接到底板或机壳上，用电压表的另一端依次测量各元件端钮上的电压。测出各端钮相对基准的电压后，任两端钮间的电压，可用相应两个端钮相对基准电压之差的方法计算出来。 活动一 支路、节点、回路和网孔 与此相似，在具有n个结点的连通电路（模型）中，可以选其中一个结点作为基准，其余（n-1）个结点相对基准结点的电压，称为结点电压。 活动一 支路、节点、回路和网孔 (1)支路。电路中的每一分支叫做支路。支路是由一个或几个串联的电路元件构成的，是构成复杂电路的基本单元。如图2-60所示，有3条支路。 (2)节点。3条或3条以上支路的汇交点。如图2-60所示电路中A，B两点。 活动一 支路、节点、回路和网孔 (3)回路。电路中任意一个闭合的路径叫做路在每次所选用的回路中，至少包含一个没有选用过的新支路时，这些回路叫做独立回路。如图2-60所示，有3个回路，即ACDBA回路、AEFBA回路和AEFBDCA回路。但独立回路只能选其中的任意两个。 活动一 支路、节点、回路和网孔 (4)网孔。不可再分的回路叫做网孔。如图2-60所示，ACDBA回路和AEFBA回路是网孔AEFBDCA回路不是网孔。电路中的网孔数等于独立回路数。 活动二基尔霍夫定律 基尔霍夫（电路）定律(Kirchhoff laws)是电路中电压和电流所遵循的基本规律，是分析和计算较为复杂电路的基础，1845年由德国物理学家G.R.基尔霍夫（Gustav Robert Kirchhoff，1824～1887）提出。基尔霍夫（电路）定律包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。 活动二基尔霍夫定律 基尔霍夫（电路）定律既可以用于直流电路的分析，也可以用于交流电路的分析，还可以用于含有电子元件的非线性电路的分析。 活动二基尔霍夫定律 1、支路： （1）每个元件就是一条支路。（2）串联的元件我们视它为一条支路。（3）流入等于流出的电流的支路。 2、节点： （1）支路与支路的连接点。（2）两条以上的支路的连接点。（3）广义节点（任意闭合面）。 3、回路： （1）闭合的支路。（2）闭合节点的集合。 4、网孔： （1）其内部不包含任何支路的回路。（2）网孔一定是回路，但回路不一定是网孔。 活动二基尔霍夫定律 基尔霍夫第二定律又称基尔霍夫电压定律，简记为KVL，是电场为位场时电位的单值性在集总参数电路上的体现，其物理背景是能量守恒。基尔霍夫电压定律是确定电路中任意回路内各电压之间关系的定律，因此又称为回路电压定律，它的内容为：在任一瞬间，沿电路中的任一回路绕行一周，在该回路上电动势之和恒等于各电阻上的电压降之和，即： 在直流的情况下，则有： 基尔霍夫定律通常把上两式称为回路电压方程，简称为KVL方程。 活动二基尔霍夫定律 KVL定律是描述电路中组成任一回路上各支路（或各元件）电压之间的约束关系，沿选定的回路方向绕行所经过的电路电位的升高之和等于电路电位的下降之和。 回路的“绕行方向”是任意选定的，一般以虚线表示。在列写回路电压方程时通常规定，对于电压或电流的参考方向与回路“绕行方向”相同时，取正号，参考方向与回路“绕行方向”相反时取负号。 活动二基尔霍夫定律 基尔霍夫第一定律 基尔霍夫第一定律也叫做节点电流定律,可简写为KCL，其内容是:对电路中的任一节点，流进节点的电流之和等于流出节点的电流之和。基尔霍夫第一定律也可表述为:在任一瞬间通过任一节点的电流的代数和等于零。其一般形式为 活动二基尔霍夫定律 基尔霍夫第一定律还可推广应用于任意假定的闭合曲面 (广义节点)。如图2-62所示，电路中的某一部分被闭合曲面S包围起来，则流入此闭合曲面S的电流必等于流出闭合曲面S的电流，所以 I