实训任务2.2基尔霍夫定律的研究与应用.ppt

主 编：徐超明 副主编：李 珍、姚华青、陈建新 王平康、刘 强 工作任务： 简单电路的测试分析。 电阻间的等效变换。 基尔霍夫定律的研究与应用。 支路电流法的验证。 叠加定理的研究。 测定电源等效变换的条件。 戴维南定理的验证──有源二端网络等效参数的测定。 最大功率传输条件测定。 含有受控源电路的分析。 * * 实训2-2：基尔霍夫定律的研究 2.2.1 基尔霍夫定律 2.2.2 支路电流法 实训2-3：验证支路电流法 * * * * 实训流程： 1）基尔霍夫电流定律的验证 （1）按图2.12所示画好仿真电路。其中I1、I2、I3是电流表。注意：电流表的正负极性表示了电流的参考方向。 （2）根据表2-2所要求的电阻值进行仿真，记录各电流表的数值。 表2-2 基尔霍夫电流定律的验证 电阻R3（Ω） I1（A） I2（A） I3（A） 0 8 12 16 * * 实训流程： 2）基尔霍夫电压定律的验证 （1）按图2.13所示画好仿真电路。其中U1、U2、U3 、U4、U5是电压表。注意：电压表的正负极性表示了电压的参考方向。 （2）根据表2-3所要求的电阻值进行仿真，记录各电压表的数值。 * * 表2-2 基尔霍夫电压定律的验证 电阻R3 （Ω） U1（U15） （V） U2（U35） （V） U3（U50） （V） U4（U01） （V） U5（U03） （V） 0 8 12 16 实训流程： 2）基尔霍夫电压定律的验证 * * 实训流程： 2）基尔霍夫电压定律的验证 结论： （1）流入节点3的电流 （大于/等于/小于）流出节点3的电流，三条支路电流的关系为： 。 （2）U01+U15+U50= ；U03+U35+U50= ；U01+U15+U53+U30= ，即任一回路所有电压的代数和 （大于/等于/小于）零。 * * 电路中的电压和电流关系将遵循两类规律： （1）欧姆定律：电阻元件的端电压与流过电流的关系； （2）基尔霍夫定律：电路结构（如：串联、并联等）中的电压与电流关系。分析计算复杂电路的基础。 （1）支路 一个二端元件或同一电流流过的几个二端元件互相连接起来组成的分支称为支路。 图中支路有aec、ab、bc、db、ad和cd共六条支路。 1、关于电路结构的常用术语 * * 1、关于电路结构的常用术语 （2）节点 电路中3条或3条以上支路的汇集点称为节点。 图中共有a、b、c、d四个节点。 （3）回路 电路中的任一闭合路径称为回路。 图中有七个回路：aecba、abda、dbcd、abcda、aecbda、dbaecd、aecda。 * * 1、关于电路结构的常用术语 平面电路中，内部不包含有其他任何支路的回路称为网孔。 图七个回路中，aecba、abda、dbcd是网孔。 （4）网孔 电路中，网孔数（b）、支路数（m）和节点数（n）满足： b = m-n+1 * * 2、基尔霍夫电流定律（KCL) 该定律描述的是节点上各支路电流的关系 左图上a、b两节点3条上电流I1、12、I3之间的关系？ 电流参考方向如图所示。 （1）KCL表述1：在任一瞬间，流入任一节点的电流之和等于流出的电流之和，即 上图中有：I3=I1+I2 均指电流参考方向 实质: 电流连续性的体现。 * * 2、基尔霍夫电流定律（KCL) （3）推广：通过任意封闭面的电流之和恒等于零。 I1＋I2＋I3 ＝0 （2）KCL表述2：任一瞬间，电路中任意节点的电流的代数和恒等于零（流入取正，流出取负，或相反），即 上图中有:I3-I2-I1=0 KCL方程或节点电流方程 大节点 IB＋IC=IE * * 2、基尔霍夫电流定律（KCL) 5、例题 例：下图中已知I1=1.2A ,I2=-0.3A，I3=0.8A，I5=0.7A， 求：I4=? 解：根据KCL定律，有： I1+I4+I5=I2+I3 ， 所以，I4 = I2+I3-I1-I5 = -1.4（A） 注意：电流要用代数量计算 * * 2、基尔霍夫电压定律（KVL) 该定律描述的是任一回路上各元件电压之间的关系 图中回路上 US1、U1、U3、US2的关系？ （1）KVL表述1：在任一时刻，在任意回路（绕行一周）元件电压升之和等于电压降之和 即 说明：U升：元件电压的参考方向与绕行方向