《电工基础》课件4.ppt

1.5基尔霍夫定律一、电路网络结构名词解释支路：至少有一个元件且通过同一电流的路径节点：三条或三条以上支路的交会点回路：电路中任一闭合路径网孔：不包围其他支路在里面的最简单回路AEC、AB、AD、BD、DC有源支路、无源支路A、B/C、DAECBA、ABDA、BCDB、ABCDA、AECDA、AECBDAAECBA、ABDA、BCDB网孔一定是回路，回路不一定是网孔。二、基尔霍夫电流定律（KCL）任一时刻，对电路中任一节点，流入节点的电流=从该点流出的电流。或者：流入或流出该节点的电流代数和为零。如图，在节点A处有：若规定：流出为“+”，流入为“-”写成一般公式为：[例1-9]如图所示电路中，在给定的电流参考方向下，已知I1=3A、I2=5A、I3=-18A、I5=9A，求电流I4及I6。解：对节点a，根据KCL定律可知：-I1-I2+I3+I4=0则：I4=I1+I2-I3=（3+5+18）A=26（A)对节点b，根据KCL定律可知：-I4-I5-I6=0则：I6=-I4-I5=（-26-9）A=-35(A)基尔霍夫电流定律（KCL）的推广：电路中任一节点电路中任一假设封闭面广义节点I1-I2-I3-I5+I6+I7=0[例]如图所示电路中，在给定的电流参考方向下，已知Ia=1mA、Ib=10mA、Ic=2mA，求电流Id。解：对广义节点，根据KCL定律可知：Ia+Ib+Ic+Id=0则：Id=-(Ia+Ib+Ic)=-（1+10+2）=-13（mA)三、基尔霍夫电压定律（KVL）在一个闭合回路中，按一定绕行方向，沿回路一周各段电压的代数和为零。1.选取“绕行方向”2.确定各电压变量的正、负号3.列出KVL方程[例1-11]试求图示电路中元件3、4、5、6的电压。解：在回路cedc中，U5=-U7-U9=[-1-（-5）]=4（V)在回路becb中，U3=U2-U5=(3-4)=-1（V）在回路daed中，U6=-（U4+U7）=-（7+1）=-8（V）在回路aeba中，U4=U2+U1=（3+4）=7（V）U5+U7+U9=0U2-U5-U3=0U4-U2-U1=0U6+U4+U7=0基尔霍夫电压定律（KVL）的推广：1.回路中存在非电压源，比如电阻。写KVL方程的步骤如下：(1)标出电流参考方向并编号(2)标出回路绕行方向(3)公式中各项前的“+”“-”确定I与一致取“+”US与一致取“+”I与相反取“-”US与相反取“-”IR项US项基尔霍夫电压定律（KVL）的推广：2.不闭合的电路。写KVL方程的步骤如下：(1)在开口处标以电压UAB(2)标出电流参考方向并编号(3)标出回路绕行方向(4)公式中各项前的“+”“-”确定同前[例1-12]一段有源支路如图1-48所示，已知E＝12V，U＝8V，R＝5Ω，设电流参考方向如图所示，求I。解：这一段含源支路可看成是一个不闭合回路，开口处可看成是一个电压大小为U的电压源。选择顺时针绕行方向根据KVL可得E+RI-U＝0电流为负值，说明其实际方向与图中参考方向相反。[例]如图所示，已知：I1=2A，I3=7A，US1=10V，US2=20V，R1=4Ω，R2=6Ω，R3=10Ω，求：UCD。解：求UCD需要求I2，由KCL可知(B点)在CD两端标出UCD的参考方向选取开口电路的绕行方向[练习1]如图所示，已知：I1=1A，I2=3A，I5=9A，求：I3，I4，I6。解：由KCL[练习2]如图所示，求：电流I1、I2、I3、I4和电压U。解：设电流I1、I2、I3、I4流过的电阻上的电压分别为U1、U2、U3、U4，方向与该电流方向相同。