基尔霍夫电流电压定律课件.ppt

电工技术基础与技能(电类专业通用) 任务二 直流电路基本定律应用 知识链接三 基尔霍夫定律 例2：如图所示电桥电路，已知I1 = 25 mA，I3 = 16 mA，I4 = 12 A，试求其余电阻中的电流I2、I5、I6。 例：如图所示是两个电源并联对负载供电的电路。 I1 = 4A，I3 = -1 A，R1 = 12 ?，R2 = 3 ?，R3 = 6 ?。求各支路电流 I2和电源电动势E1、E2。 可求出 E2 = I2R2+ I3R3 = 5×3 + (-1) ×6 = 9V 在回路E1- R1- R3- E1中，据回路电压定律可得 E1= I1R1 + I3R3 可求出 E1 = I1R1 + I3R3 = 4×12+（-1）×6 = 42V * * * * * 一、复杂电路中的基本概念 2.节点：三条或三条以上支路的会聚的点。 1.支路：由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路。 右图中有 条支路： E1和R1串联构成一条支路 上图中A 和 B 为节点； 下图中 a为节点。 E2和R2串联构成一条支路 R3单独构成另一条支路 3 R1 E1 E2 R2 R3 A B I1 I2 I3 I4 I5 a 思考 同一支路中的电流有什么关系？ 3.回路：电路中从任一点出发，经过一定路径又回到该点形成的闭合路径。 考虑：图中共有 个回路，分别是： A B D M A A N C B A M N C D M 一、复杂电路中的基本概念 R1 E1 E2 R2 R3 A B C D M N 4.网孔：最简单的、不可再分的回路。 思考 网孔和回路有什么关系？ 上述的回路中哪些是网孔？ 基尔霍夫(kirchhoff )简介 基尔霍夫（1824-1887）是德国著名物理学家，化学家，天文家。他在21岁上大学期间得出基尔霍夫定律。其后于一位化学家共同创立光谱分析学，贡献卓著。 二、基尔霍夫定律 (kirchhoff law) 基尔霍夫定律 ｛ 基尔霍夫电流定律 基尔霍夫电压定律 (KCL) (KVL) （1）、基尔霍夫电流定律 （又叫节点电流定律KCL） 1、内容： 第一种表述：电路中任意节点上，在任一时刻，流入该节点的电流之和，恒等于流出该节点的电流之和， 即 ΣI入? ΣI出 在节点A上： I1＋I3 ? I2＋I4＋I5 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 ΣI ? 0。 在节点A上：I1 ?I2 ? I3 ?I4 ?I5 ? 0 如果规定以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。 2、使用注意事项： (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，然后再代入电流的数值。 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。 3、基尔霍夫电流定律的推广及应用： (1)对于电路中任意假设的封闭面来说,电流定律仍然成立。 图3-4 电流定律的应用举例(2) 图3-3 电流定律的应用举例(1) (2)对于网络 (电路)之间的电流关系，仍然可由电流定律判定。 如图3-3中，对于封闭面S来说，有I1 + I2 = I3 。 如图3-4中，流入电路B中的电流必等于从该电路中流出的电流。 基尔霍夫电流定律的应用 例1：求电路中的电流I1和I2 3A 10A 5A 10A 2A I1 I2 分析： 电路中有两个节点，为A、B A B I1为节点A一支路电流，其它支路电流已知 I2为节点A一支路电流，其它支路电流已知 可以利用基尔霍夫电流定律求解 解： 对节点A I1=3A+10A+5A 对节点B 5A=I2+2A+10A =18A 整理： I2=5A-2A-10A =-7A 注意：应用基尔霍夫电流定律时必须首先假设电流的参考方向，若求出电流为负值，则说明该电流实际方向与假设的参考方向相反。 可知：I1的方向与参考方向相同， I2的实际方向是向下的 例3: 电路如图所示，已知I1= –1A, I2=2A, I4=4A, I5= –5A, 求其余所有支路电流。 解: 该电路图中共有5个节点，应用KCL求取各支路电流。 节点a 节点b 节点c 节点d E R1 R2