第三章恒定电流和电路.ppt

淮北师范大学物理与电子信息学院袁广宇 * 通过任意一个节点电流的代数和为零。——叫基尔霍夫第一定律，简称KCL。 一、基尔霍夫第一定律（KCL)及第一方程组 I2 I1 I3 可以利用恒定电流的连续性方程 加以证明 对于每一个节点都可以按下式列方程 假设出 假设入 淮北师范大学物理与电子信息学院袁广宇 * 说明： 规定由节点流出的电流为正， 流入节点的电流为负； 如果电路中有内 n个节点，则可得n个方程，其中只有n-1个方程 是独立的。这些独立的方程组成的方程组叫基氏第一方程组。 如果电路中电流的方向难以确定，可以任意假定电流I的正方向，当计算结果I0时，表示电流的方向与假定的方向一致，当I0时，表示电流的方向与假定的方向相反。 淮北师范大学物理与电子信息学院袁广宇 * 二、基尔霍夫第二定律（KVL)和基氏第二方程组 下图为某电路中的任意一个闭合回路 各支路中的电流或为已知、或为假设。 如果把静电场的环路定理 应用在该闭合回路上，会是怎样的结果？ 淮北师范大学物理与电子信息学院袁广宇 * 这个方程也可以由一段含源电路的路端电压公式变化给出 符号法则同前 对于任意回路，先选定回路的绕行方向 淮北师范大学物理与电子信息学院袁广宇 * 对任意闭合回路，沿任意方向绕行一周，电动势的代数和等于回路中电阻两端电压的代数和。 选取一组个独立回路（m个），根据基尔霍夫第二定律所列的m个独立回路方程所构成的方程组叫基尔霍夫第二方程组（亦称回路电压方程组）。 ——基尔霍夫第二定律。 （或叫回路电压定律，简称KVL）。 淮北师范大学物理与电子信息学院袁广宇 * 对于有b条支路、n个节点和m个独立回路的任意电路，根据KCL和KVL可以列出个(n-1)+m方程，且b=(n-1)+m 。 三、基尔霍夫方程组 这b=(n-1)+m个方程所组成的方程组叫基尔霍夫方程组。基尔霍夫定律反应了电路中各支路电流之间的约束关系以及回路的各元件上电压之间的约束。 淮北师范大学物理与电子信息学院袁广宇 * 例1 淮北师范大学物理与电子信息学院袁广宇 * 解：电路图中，各支路电流参考方向已经给出。由于该电路只有两个网孔，所以该电路的独立回路数为2. 选取每个网孔的绕行方向为顺时针。则 淮北师范大学物理与电子信息学院袁广宇 * 2）开关K闭合后，若已知此时A、B两点的电位相等，求电阻R。 1）开关K打开时，求电路中B、C两点间的电位差UBC 。 例2、如图电路，已知 ， ，各电池的内阻均可忽略。 淮北师范大学物理与电子信息学院袁广宇 * 解：1）如图，开关打开时，闭合回路中的电流为： （顺时针流动） 在B、C两点间取一段电路，如下图。根据一段含源电路的欧姆定律得： 淮北师范大学物理与电子信息学院袁广宇 * 2）、K闭和后，设三个支路中电流分别为 ，其参考方向如下图表示。 因为A、B两点电势相等，则根据一段含源电路的欧姆定律得： 代入数值后： 解得： 淮北师范大学物理与电子信息学院袁广宇 * 又因为， 所以： 再根据一段含源电路的欧姆定律得： 所以： 淮北师范大学物理与电子信息学院袁广宇 * END * * * * 河南城建学院数理系 * 一、不同导电材料边值关系 两底面法向量同一单位向量 淮北师范大学物理与电子信息学院袁广宇 * 一、不同导电材料边值关系 同理: 淮北师范大学物理与电子信息学院袁广宇 * 一、不同导电材料边值关系 若设在两种导电介质中 和 与界面法线方向的夹角分别为 和 。 由 则 恒定电场的折射定律 淮北师范大学物理与电子信息学院袁广宇 * 一、不同导电材料边值关系 电力工程中的接地装置，以及探矿测井中,电流由电导率大的电极流入电导率小的区域,进入电导率小的区域中的电流密度 几乎垂直于电极表面 钢与土壤 二、理想导电材料与理想电介质边值关系 P125自学 淮北师范大学物理与电子信息学院袁广宇 * 知识点： §3.3 电源和电动势 ②一段含源电路的路端电压的计算 （即：一段含源电路的欧姆定律） ①电源的电动势； 一、电源的电动势 电源 电源：电源内部，“非静电力”作功，把电荷