电路分析基础作者王丽娟1-2-2课件.ppt

电路分析基础 （Fundamentals of Electric Circuits） 基础电子学系电路基础教研室 电路的分析方法 一、基尔霍夫定律 Gustav Robert Kirchhoff 1824.3.12－1887.10.17 In 1845 Kirchhoff first announced Kirchhoffs laws. In further studies he demonstrated that current flows through a conductor at the speed of light. In 1854 he joined forces with Bunsen and founded spectrum analysis, discovered two new elements, cesium (1860) and rubidium (1861), went further to apply spectrum analysis to study the composition of the Sun. 基尔霍夫定律 （一）基尔霍夫简介 （二）几个名词 支路(Branch) ：一个或多个二端元件的串联构成的每个分支。 (b) 节点(Node): 三条或三条以上支路的连接点称为节点。 (n) 回路(Loop) ：由支路组成的闭合路径。( l ) 路径(Path)：从一个节点出发，连续地经过一些支路和节点（只能各经过一次），到达另一节点，所经过的支路与节点的结合。 网孔(Mesh)：内部不另含支路的回路。(m) uS1 b=3 l=3 n=2 R1 1 2 3 a b + _ + _ uS2 R2 R3 1 2 3 m=2 基尔霍夫定律 例：判断支路、节点、回路、网孔数。 支路： （共6条） 回路： （共7个） 节点： (共4个） 网孔： （共3个） b I6 E5 E6 _ + R6 R3 + R5 R4 R1 R2 a c d I1 I2 I4 I3 I5 - 基尔霍夫定律 1、内容：任何集总参数电路中，任一时刻流入或流出该节点电流的代数和为零。即 （三）基尔霍夫电流定律 (KCL) （KCL方程） 2、KCL方程的建立： 令流出为“+”(支路电流背离节点) –i1+i2–i3+i4=0 i1+i3=i2+i4 i4 i2 i1 i3 ? 实质：电荷守恒，电流连续性。 基尔霍夫定律 3、推广：KCL可推广到一个封闭面。 广义结点 例： E1 R I + - E2 + - R R R R 思考：图中电流I=？ 基尔霍夫定律 （三）基尔霍夫电流定律 (KCL) 1、内容：在集总参数电路中，任一时刻沿任一回路绕行一周的所有支路电压的代数和等于零。即 （四）基尔霍夫电压定律 (KVL) （KVL方程） 2、KVL方程的建立： 规定顺绕行方向的电压（电压降）取正号，逆绕行方向的电压（电压升）取负号。 c d u3 u2 b a + - u5 u4 + - + - + - + - u1 实质：能量守恒。 u1+u2–u3–u4–u5=0 u1+u2=u3+u4+u5 基尔霍夫定律 3、推广：适用任意假想的回路（广义回路） d u3 u2 b a + - u5 u4 + - + - + - + - u1 c 广义回路：abd，adc KVL方程： u1 + u2 –uad = 0 uad – u3–u4 –u5 = 0 而原回路KVL：u1 + u2 – u3 –u4 –u5 = 0 故：uad = u1 + u2 = u3+ u4 + u5 基尔霍夫定律 （四）基尔霍夫电压定律 (KVL) 重要结论：任意ab两点间的电压，等于自a点出发沿任何一条路径绕行至b点的所有电压降的代数和。 12V a b - 5V + 4V - + 思考与练习：求图中ab两点间的电压。 基尔霍夫定律 （四）基尔霍夫电压定律 (KVL) 例 图示电路，已知：I1 = 2A，I2 = 1A，U1 = 1V，U2 = -3V，U4 = -4V，U5 = 7V，求电压Ubd及元件1、3、6所消耗的功率。 思路及答案： KCL得：I3 = I2 -I1 = 1A KVL得： Ubd= 1V，U3= 8V，U6= -3V P1= -U1 I1 = -2×1= -2W P3= U3 I1 =8×1=8W P6= U6 I3 =-3×1=-3W A 3 4 A A 1 5 A 6 2 - + U1 U