电工学1.3直流电路.ppt

CH1 直流电路（3）2015.9.10 1.5 基尔霍夫定律（Kirchhoff’s Law） 基尔霍夫定律具体包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。它反映了电路中一切元件或支路的电压和电流所必须遵循的基本规律，是分析一切集总电路（元件及电路工作时功率守恒。）的基本定律。基尔霍夫定律和元件自身电气特性共同构成了电路的稳定运行状态。 + _ R1 uS1 + _ uS2 R2 R3 一、基本概念（术语） 由二端元件串联而成的一段电路。 下图中，b=3 a b 1)支路 branch i3 i2 i1 2)结点 node 三条及以上支路的交点称为结点。 上图中，n=2 由支路组成的闭合路径。 对平面电路，其内部不含任何支路的回路称网孔。上图中， 下图中，l=3 1 2 3 3)回路 loop 4)网孔 mesh + _ R1 uS1 + _ uS2 R2 R3 m=2 二、基尔霍夫电流定律 (KCL) 假设流出为“+”，则有： 例: 在集总参数电路中，任意时刻，任一结点流出（或流入）电流的代数和恒等于零。 例1：KCL的应用 三式相加得： KCL可推广至电路中的任—闭合曲面和广义节点。 ① ③ ② 结论： 例2：如图，求电流 I。 解： A B + _ 1? 3V + _ 2V 2. 1? 1? 1? 1? 1? i1 i1=i2 ? UA =UB ? 思考题 I = 0 1. ？ i2 三、基尔霍夫电压定律 (KVL) U3 U1 U2 U4 1)标定各元件电压的参考方向。 2)选定回路绕行方向， 建议取一律顺时针方向。 在集总参数电路中，任一时刻，沿任一回路的所有支路（元件）电压的代数和恒等于零。 I1 + US1 R1 I4 _ + US4 R4 I3 R3 R2 I2 _ –U1–US1+U2+U3+U4+US4= 0 U2+U3+U4+US4=U1+US1 或： U3 U1 U2 U4 I1 + US1 R1 I4 _ + US4 R4 I3 R3 R2 I2 _ 回路的绕行方向就是一切 元件的电压（降落）方向， 也是电阻元件的电流参考方向！ 3)约定： 例1: 如图，求ab之间的电压Uab b US a _ _ - + + + U2 U1 + - 解： 例2：如图，求电压 U。 解： × × 4、KCL、KVL小结 1）KCL是对支路电流的线性拓扑约束，KVL是对回路电压的线性拓扑约束。 2）KCL、KVL与电路的元件特性及参数无关。 3）KCL表明在每一结点上电荷是守恒的； KVL是电路能量守恒的具体体现(电压与路径无关)。 4）KCL、KVL只适用于集总参数电路。 1.6 电阻电路的等效变换 一、电阻的串联 1、 串联的特点：通过各电阻的电流相同。 2、 串联的等效电阻 根据KVL可得： 1 1 u 1 R 1 u 2 R 2 u n R n u 2.3 电阻的串联、并联和串并联2 其中 3、分压公式（与电阻成正比） eq R u 1 1 u 1 R 1 u 2 R 2 u n R n u 电压表档位原理电路图 2.3 电阻的串联、并联和串并联3 二、电导（电阻）的并联 1、并联的特点： 各电导的电压是同一个电压。 2、并联电路的等效电导 根据KCL可得： 其中 u i1 i2 in G1 G2 Gn eq G u 2.3 电阻的串联、并联和串并联4 3、分流公式（与电阻成正比） u i1 i2 in G1 G2 Gn eq G u 电流表档位原理电路图 谢谢观看！