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第三章复杂直流电路
第三章 复杂直流电路
第一节 基尔霍夫定律
[教学目标]
掌握基尔霍夫定律及其应用
[教学重点]
基尔霍夫定律及其应用
[教学难点]
基尔霍夫定律的应用
[教具学具]
教材、黑板、多媒体课件
[教学过程]
[知识点]
一、常用电路名词
1. 支路:电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路。
2. 节点:电路中三条或三条以上支路的联接点。
3. 回路:电路中任一闭合的路径。
4. 网孔(独立回路):不含有分支的闭合回路。
5. 网络:在电路分析范围内网络是指包含较多元件的电路。
二、基尔霍夫电流定律(节点电流定律)
1.电流定律(KCL)内容
电流定律的第一种表述:在任何时刻,电路中流入任一节点中的电流之和,恒等于从该节点流出的电流之和,即
电流定律的第二种表述:在任何时刻,电路中任一节点上的各支路电流代数和恒等于零,即
一般可在流入节点的电流前面取“+”号,在流出节点的电流前面取“(”号,反之亦可。
在使用电流定律时,必须注意:
(1) 对于含有n个节点的电路,只能列出(n ( 1)个独立的电流方程。
(2) 列节点电流方程时,只需考虑电流的参考方向,然后再带入电流的数值。
为分析电路的方便,通常需要在所研究的一段电路中事先选定(即假定)电流流动的方向,叫做电流的参考方向,通常用“→”号表示。
电流的实际方向可根据数值的正、负来判断,当I 0时,表明电流的实际方向与所标定的参考方向一致;当I 0时,则表明电流的实际方向与所标定的参考方向相反。
广义节点:电路中任意假设的封闭面。
典型的广义节点:电桥电路,三极管。
三、基夫尔霍电压定律(回路电压定律)
1. 电压定律(KVL)内容
电压定律的第一种表述:在任何时刻,沿着电路中的任一回路绕行方向,回路中各段电压的代数和恒等于零,即
电压定律的第二种表述:对于电阻电路来说,任何时刻,在任一闭合回路中,各段电阻上的电压降代数和等于各电源电动势的代数和,即。
2.利用(RI = (E 列回路电压方程的原则
标出各支路电流的参考方向并选择回路绕行方向(既可沿着顺时针方向绕行,也可沿着反时针方向绕行);
电阻元件的端电压为±RI,当电流I的参考方向与回路绕行方向一致时,选取“+”号;反之,选取“(”号;
电源电动势为 (E,当电源电动势的标定方向与回路绕行方向一致时,选取“+”号,反之应选取“(”号。
[例题分析]
1.如图1所示,已知电路中的I1、I2、I3分别等于15mA、10mA、-5mA ,则R7中通过的电流为( )。
A.25mA B.15mA C.5mA D.20mA
图1 图2 图3
2.如图2所示,正确关系是( )。
A. B.
C. D.
3.根据图3中电路I、U、E的正方向写出三者之间的关系表达式。
[跟踪练习]
一.填空题:
求下列各量:
1). 2). 3).
4). 5).
6). 7) .
二.选择题:
1.图1所示网络N1、N2, 已知I1=5A,I2=6A,则I3=( )。
A.11A B.1A C.-1A D.-11A
2.图2所示电路中,U=( )。
A.2V B.4V C.3V D.6V
3.上题电路图中,通过电压源的电流
A.4A B.6A C.3V D.6V
图1 图2 图3
4.图3所示电路中,节点B的KCL方程为( )。
A. B.
C. D.
5.图4所示电路中,电路的KVL方程为( )。
A. B.
C. D.
6.图5所示电路中,I=( )。
A.0 B. C. D.
图4 图5
四.计算题:
1.图7所示电路中,求U。
2.图6(A)所示电路中,求I和Uab。
3.图6(B)所示电路中,求I2、I5和I6。
4.图8所示电路中,求Uab。
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