1.4基尔霍夫定律(课件）-《电工电子技术》同步教学（机械工业版）

第一单元 电路基础 单元导入 安全用电常识 夜幕降临，人们回到了温馨的家，亮起电灯，打开电视，如图所示；城市建筑物也被流光溢彩的灯光笼罩，变得分外美丽。这一切，都离不开“电”。 在学校实训室里，学生借助各种仪器来学习技能，如图所示；在工厂车间里，各种设备需要电动机来拖动。这一切，也都离不开“电”。 一、常见的触电方式 根据触电者接触的导线数目不同，触电可以分为: 1.单相触电 2.两相触电 3.跨步电压电击触电 二、触电急救 发生触电事故时，必须对触电者进行迅速抢救，要做到迅速脱离电源并立即进行医务救护处理。 1．自救 2．施救 3．医务抢救 三、电气火灾的防范及扑救 1.一定要按防火要求正确设计、选择和安装电气线路、设备以及各种电气保护装置。 2.加强日常检查工作，提高电气维修水平，使电气线路、设备及各种电气保护装置保持良好状态。 3.严格按照额定值规定使用电气设备，严禁过载。 4.在制造和安装电气设备、电气线路时，除应减少明火、降低温度、减少易燃物外，还要配备灭火器具。 第一章 直流电路 学习目标： 1.掌握电路的基本结构和工作状态。 2.掌握电流、电压、功率和电能等基本物理量。 3.了解电气设备额定值。 4.掌握电路中电阻负载元件的特性及电阻电路的分析方法。 5.掌握电路中各点电位的计算。 6.掌握用基尔霍夫定律分析复杂电路的方法。 第一章 直流电路 电阻元件及欧姆定律 2 电阻的连接 3 基尔霍夫定律 4 电路及常用物理量 1 第四节 基尔霍夫定律 不能用电路串联、并联分析方法简化成一个单回路的电路，称为复杂电路。 一、电路中各点电位的分析 二、支路、节点、回路和网孔 三、基尔霍夫定律 四、支路电流法 一、 电路中的各点电位的分析 电路中某点的电位是该点与参考点之间的电压。电路中各点的电位，就是从该点出发通过一定的路径到达参考点，其电位等于此路径上全部电压降的代数和。各点电位计算的一般步骤如下。 （1）确定电路中的参考点。电路中有时可能指定参考点。如未指定，可任意选取，一般选择大地、机壳或公共点为参考点。 （2）确定电路各元件两端电压的正、负极性。电动势的正、负极性直接根据其已知的正、负极性确定，电阻两端电压的正、负极性根据电路的电流方向确定。 （3）从待求点开始沿任意路径绕到零电位点，则该点的电位等于此路径上全部电压降的代数和。 例2-9：如图1-16所示，已知，E1=45V，E2=12V，电源内阻不计，R1=5Ω，R2=4Ω，R3=2Ω，求B、C、D三点的电位。 二、支路、节点、回路和网孔 1．支路 支路是由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路。 2. 节点 节点是3 条或3 条以上支路的交点。 3. 回路 回路是电路中任何一条闭合的路径。 4. 网孔 网孔是内部不包含支路的回路。 三、基尔霍夫定律 1．基尔霍夫第一定律节点电流定律。 对电路中的任一节点，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。 I2、I4 流入节点A，I1、I3、I5 流出节点A， I2 + I4 = I1 + I3 + I5 通常规定流入节点的电流为正值，流出节点的电流为负值， -I1 + I2 -I3 + I4- I5 = 0 如图 所示电路中，有5 条支路汇集于节点A。列出电流方程。 2．基尔霍夫第二定律 回路电压定律 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。 如图所示为复杂电路的一部分，带箭头的虚线表示回路的绕行方向。 根据回路电压定律 列回路电压方程步骤如下： （1）假设各支路电流的参考方向和回路的绕行方向。 （2）将回路中的全部电阻上的电压RI 写在等式左边，若通过电阻的电流方向与回路的绕行方向一致，则该电阻上的电压取正，反之取负。 （3）将回路中的全部电动势E 写在等式右边，若电动势的方向（由电源负极指向电源正极）与回路的绕行方向一致，则该电动势取正，反之取负。 四、支路电流法 如图所示电路是3 支路2 网孔的复杂电路。B节点的电流方程为 n 个节点，只能列出（n － 1）个独立的节点电流方程。 ABEFA 的回路电压方程为 BCDEB 的回路电压方程为 ABCDEFA 的回路电压方程为 回路的独立电压方程等于网孔数。为保证方程的独立性，一般选择网孔来列方程。 以支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律列出方程式，求出各支路电流的方法，称为支路电流法。 用支路电流法求解复杂电路的步骤如下。