文档介绍：§3-1 基尔霍夫定律及其应用主讲人R3R1I1R2I2I3US1R3R1I1R2I2I3US1US2R32321RRRRRR????I1US1新课导入——请问下面两个电路图有什么不同?图1图2可以用电阻的串并联进行化简简单电路——欧姆定律不能用用电阻的串并联进行化简复杂电路——?这一难题,早在1847年,就被21岁的基尔霍夫(德国科学家)成功地解决了。当时他刚从大学毕业,第一篇论文就提出后来被称为基尔霍夫第一和第二定律的两个定律,运用这两个定律能正确而迅速地求解任何复杂的电路,立即被各国科学家接受和采用,直到现在,它仍是解决复杂电路问题的重要工具。1了解电路中节点、支路、回路和网孔的概念。2 理解基尔霍夫电流定律和电压定律的相关描述。3会应用基尔霍夫定律求解电路中的电压和电流。4 了解基尔霍夫定律的推广应用。学****目标概念介绍节点:3个或3个以上元件的连接点称为节点。支路:连接于两个节点之间的一段电路称为支路。回路:由支路构成的闭合路径称为回路。网孔:内部不包括任何支路的回路称为网孔。节点:a c支路1:a- R1 - Us1 -c支路2:a- R2 –Us2- c支路3:a- R3–c回路1:a—d—c—b—-a回路2:a—b — c—R3—a回路3:a—d---c—R3— a网孔1:a—d—c—b—a网孔2:a—b—c—R3—acR3R1I1R2I2I3US1US2adb请问:下列电路有几条支路、几个节点、几个回路、几个网孔?R2R1R3E1abcdE2R4R5答:3个节点5条支路6个回路3个网孔KCL表述一:在任一瞬间,流进某一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。即,所有电流均为正。KCL表述二:在任一瞬间,对任一节点,通过该节点电流的代数和等于零。即,可假定流入节点的电流为正,流出节点的电流为负;也可以作相反的假定。本质:电荷守恒???出入ii0??ki基尔霍夫电流定律KCL若规定流入节点的电流以为“+I”,流出节点的电流为“-I”,则根据定律描述,列得KCL方程:I1 +I3 =I2 +I4+ I5 或者I1 +I3 ?I2 ?I4 ?I5 =0基尔霍夫电流定律的应用:如图所示电路,已知I1 = 1A,I2 = 2A,I3 = 2A,I4= 3A试求I5。解:根据图中各电流方向,列出节点电流方程为:I1+I3=I2+I4+I5则:I5=I1+I3?I4?I2=1+2-3?2=-2A结果得出I5的值是负的,表示I5的实际方向与标定的参考方向相反,是由节点A流入的。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,表明该矢量的实际方向与参考方向相反。应用步骤总结:①假设并标出未知电流方向②确定节点③确定流入节点与流出节点的电流方向④列节点电流方程⑤解方程,求出未知电流的大小与方向(若电流出现负值,用文字加以说明负号的含义。)基尔霍夫电流定律的推广:节点电流不仅适用于节点,还可推广于任意假设的封闭面,它仍然成立。电流定律的推广应用应用基尔霍夫电流定律可以列出:IA= IAB ? ICAIB= IBC? IABIC= ICA ? IBC上面三式相加可得:IA +IB +IC=0或即:流入此闭合曲面的电流恒等于流出该曲面的电流。??0I基尔霍夫电压定律KVLKVL表述一:在任一瞬时,在任一回路上的电位升之和等于电位降之和。即,所有电压均为正。KVL表述二:在任一瞬时,沿任一回路电压的代数和等于零。即,电压参考方向与回路绕行方向一致时取正号,相反时取负号。本质:能量守恒???降升uu0k??u E2 R2 R1E1R3I-+-+若规定顺时针为环绕方向,可得IR1 + IR2 + IR3 + E2 = E1 或者IR1 + IR2 + IR3+ E2 -E1=0