基尔霍夫定律教学课件.ppt

基尔霍夫定律 一、复杂电路中的基本概念 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。 二、基尔霍夫定律 (kirchhoff law) 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。 * 主讲：卢灵敏 简单电路：一个电源和多个电阻组成的电路，可以用电阻的串、并联简化计算。 复杂电路：两个以上的有电源的支路组成的多回路电路；不能运用电阻的串、并联计算方法简化成一个单回路电路。 知识回顾 引入新课 R1 E1 E2 R2 R3 R1 E R2 R3 图（1） 图（2） 2.节点：三条或三条以上支路的连接点。 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 3 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 R1 E1 E2 R2 R3 I1 I2 I3 I4 I5 a 思考 同一支路中的电流有什么关系？ I2 A B I1 图中共有3个回路 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（中间无分支）的回路。 思考 网孔和回路有什么关系？ 图中共有2个网孔，分别：MABDM、ANCBA 回路： 一、复杂电路中的基本概念 支路：AC、CE、EB、AB、CB C E 节点：C 回路：ACB、CEB、ACEB 网孔：ACB、CEB 【例】找出下图的支路、节点、回路和网孔 1.电路中有几条支路？ 2.有几个节点？ 3.有几个回路？ 4.有几个网孔？ 基尔霍夫定律 ｛ 基尔霍夫电流定律 基尔霍夫电压定律 (KCL) (KVL) 基尔霍夫定律定义 I1 I2 I4 I3 I5 A ∑I进=∑I出 （第一种表达式） 对于任意节点 ：流入节点的总电流=流出节点的总电流 电荷在节点A不可能产生、消灭或积累 公式： 则节点电流定律又可叙述为： 在任一瞬间通过电路中任意节点的电流代数和恒等于零。即可得节 点电流定律的第二种表述： I1+I2=I3+I4+I5 ∑I=0 （第二种表达式） 基尔霍夫第一定律——节点电流定律 I1 I2 I4 I3 I5 A ∑I进=∑I出 （第一种表达式） I1+I2-I3-I4-I5=0 上式表明：流入节点的电流为“＋Ｉ”，流出节点的电流为“－Ｉ”， 例：求电路中的电流I1和I2 分析： 电路中有两个节点，为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 I2=5A-2A-10A =-7A I1 I2 结论：I1的值为正值，所以I1的参考方向与电流的实际相同 I2的值为负值，所以I2的参考方向与电流的实际相反 基尔霍夫第一定律应用 参考方向：任意假定的方向。若计算结果为正值，表明该矢量的实际方向与参考方向相同；计算结果为负值，表明该矢量的方向与参考方向相反。 知 识 推 广 节点电流不仅适用于节点，还可推广于任意假设的封闭面来说,它仍然成立。 下图电路中闭合面所包围的是一个三角形电路，有三个节点。 ?? ?IA=?IAB-ICA ? IB=?IBC-?IAB ? IC=?ICA?-IBC? 上面三式相加可得： ??? ? IA?+IB?+IC=0? 或? ∑I= 0? 应用基尔霍夫第一定律可以列出： 即：流入此闭合曲面的电流恒等于流出该曲面的电流。