电路分析》-吴安岚-电子教案 (3)..ppt

电路分析 主编 吴安岚副主编 智贵连 编写组 ： 吴安岚 智贵连 姬昌利 李博森 中国水利水电出版社 2009、9、版 内容简介 本教材理论推导从简，计算思路交待详细，概念述明来龙去脉，增加例题数量和难度档次，章节分 “重计算”及“重概念”两类区别对待，编排讲究逐步引深的递进关系，联系工程实际，训练动手能力，尽力为后续课程铺垫。借助类比及对偶手法，语言朴实简练，图文印刷结合紧密，便于自学与记忆，便于节省理论教学时数。适用于应用型本科及高职高专电力类、自动化类、机电类、电器类、仪器仪表类、电子类及测控技术类专业。 第1章　电路的基本概念和定律 1.3　基尔霍夫定律 1.3　基尔霍夫定律 * 1.1　电路与电路模型 1.2　电流、电压及其参考方向 1.3　基尔霍夫定律 1.4　欧姆定律及有源二端网络的伏安关系式 1.3.1 几个名词术语 　　支路：把电路中几个元件首尾相连组成的没有分叉、流过同一电流的分支称为支路。 　　节点：把三条和三条以上支路的连接点叫节点。 　　回路：从电路的一个节点出发不重复地经过若干支路和节点，再回到原出发节点所经过的闭合路径称为回路。 　　网孔：平面电路是各支路间无空间立体交叉的电路。网孔是平面电路平铺开来形成的网洞，是特殊的回路，该回路中间没有包围不属于本回路的支路。 五条支路ab、bc、ad、cd、bed； 三个节点：a、b、d； 七个回路：abca 、acda 、bedcb abeda 、abcda 、acbeda、abedca； 三个网孔：abca 、acda 、bedcb。 1.3.1 基尔霍夫电流定律 　　基尔霍夫电流定律(英文缩写KCL)：电路中任一节点，在任一瞬间，流入节点的电流总和等于流出该节点的电流总和。即 　　也就是说电荷在节点处，不会消失，也不会堆积，电流应是连续的。这类似于一段具有分支的水管，在分支点流入的水流量总和等于流出的水流量总和。 　　例如在图中，流入节点d的电流为I1，流出节点d的电流为I3、IS，得到的KCL方程为 P8 [例1—1] 　　解　设流进左节点的电流为正，流出的为负，可得左侧节点的KCL 方程 　　图中，包围两个节点的封闭面（虚线所示）有六条支路穿过，电荷在封闭面内，不会消失、也不会堆积，因此这六条支路电流的代数和应等于零，此处封闭面相当于一个放大了的节点。可得 　　观察上图所示的电路，虚线封闭面仅切割到一条支路，根据KCL定律，∑I=0，则I=0，这表明没有形成回路的支路电流必为零。 1.3.3 基尔霍夫电压定律 　　基尔霍夫电压定律(英文缩写KVL)：在任一瞬间，沿任一闭合回路绕行一周，在绕行方向上各元件电位降低的总和等于电位升高的总和。即 　　该定律可用电位的唯一性（单值性）来解释，从电路的某点出发沿闭合回路绕行一周，中途虽电位有降有升，但回到出发点电位不变。这与图中所示人沿BACDB绕行一周下楼再上楼回到出发点高度的变化量为零的道理类似。 　　因此KVL还可表述为：在任一瞬间，沿任一闭合回路绕行一周，在绕行方向上各元件的电位降（即电压）代数和等于零。 列写KVL方程，遇电位降低，它的电压前加正号；遇电位升高，它的电压前加负号。在图中，沿右网孔bedcb顺时针绕行一周，首先从正极到负极走过10V电压源，电位降低10V，“10V”前加正号；接着逆着I3的方向走过R3，电位越走越高，类似于逆水而上，电位升高了R3I3，“R3I3”前面加负号；然后逆着I1的方向走过R1，电位升高了R1I1，“R1I1”前面加负号；最后顺着I2的方向走过R2，电位越走越低，类似于顺水而下， 电位降低了R2I2，“R2I2”前面加正号，故 KVL方程为 其中R1、R2、R3、I1、I3均为已知数，代入上式就可求出未知数I2，即 P9 [例1—2] 　　解　从a点出发顺时针绕行一周，得KVL方程为 对已标注了电压参考极性的元件，列KVL方程时，从正极绕到负极者，该项电压前加正号；从负极绕到正极者，该项电压前加负号。若从U5正极出发，逐个元件绕到U5的负极，可直 接得到 P9 [例1—3] 　　解　5Ω电阻所在支路没有和其它支路形成回路，因此该支路电流和Ucd为零，c、d两点同电位。对左、右两个网孔列写KVL方程 　　解　求Ucd时，从a点到b点找一条最近的路径，途经4Ω电阻、30V电压源、5Ω电阻、9V电压源、15Ω电阻，KVL方程为 P10 [例1—4] 　　解　计算电位可以转变为计算电压，因为某点的电位就是该点与参考点之间的电压。图中，支路ba0没有与其它支路形成回路，故I1为零