基尔霍夫电压定律ppt课件.ppt

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1、基尔霍夫定律教学目标：1.理解支路、节点、回路、网孔等基本概念；2.掌握基尔霍夫定律的内容、表达式；3.掌握应用基尔霍夫定律列节点电流方程的方法；新课导入是否所有的电路都可以用我们已学的欧姆定律、串并联电路的关系来分析和计算呢？你能求出电路中电流I1、I2、I3的大小吗？想一想？描述电路结构的术语I1I3aI2US1US2R1R2R3bcd1、支路：电路中的各个分支。右图中有条支路2、节点：电路中三条或三条以上支路的连接点。右图电路的节点为，即该电路的节点数。思考同一支路中的电流有什么关系？复杂电路：不能简单地用电阻串并联的计算方法化简的电路。３a、c两点２I1I3a

2、I2US1US2R1R2R3bcd3、回路：电路中任一闭合的路径。右图电路中有aR3cba、abcda、aR3cda三条回路。4、网孔：内部不含有支路的回路。右图电路中的aR3cba、abcda回路均为网孔，该电路的网孔数为2个。想一想？回路和网孔有何区别？回路和网孔都是由支路构成的闭合路径，回路内部可以含有支路，网孔内部不能含有支路，这是回路和网孔的区别。基尔霍夫电流定律(KCL)内容电路中任意一个节点上，流入节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。即ΣI流入ΣI流出例如图中，在节点A上：流入有：I1I3流出有：I2I4I5所以根据定律：I1＋I3I2＋I4＋I

3、5变形得：I1+I3+(-I2)+(-I4)+(-I5)=0如果规定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负，则可得出下面的结论：∑I=0即电流定律的第二种表述：在任一时刻，连接在电路中任一节点上的各支路电流代数和等于零。注意：应用基尔霍夫电流定律时必须首先假设电流的参考方向（即假定电流流动的方向，叫做电流的参考方向，通常用“→”号表示），若求出电流为负值，则说明该电流实际方向与假设的参考方向相反。知识推广对于电路中任意假设的封闭面来说,电流定律仍然成立。如右图中，对于封闭面S来说，有I1+I2=I3。思考A电路B电路I1I21.电路中I1和I2的关系：I1=I22.若

4、一条导线断开I1=0生活常识：电工维修时，要与地面绝缘，且尽量单手操作如图所示电桥电路，已知I1=25mA，I3=16mA，I4=12mA，试求其余电阻中的电流I2、I5、I6。解：在节点a上：I1=I2+I3，则I2=I1I3=2516=9mA在节点d上：I1=I4+I5，则I5=I1I4=2512=13mA在节点b上：I2=I6+I5，则I6=I2I5=913=4mA电流I2与I5均为正数，表明它们的实际方向与图中所标定的参考方向相同，I6为负数，表明它的实际方向与图中所标定的参考方向相反。练一练：求封闭面的电流二、基尔霍夫电压定律（KVL）实验二：

5、（EWB仿真演示）1、按图连接电路，在三个支路中各电阻上并联一个电压表。2、读出3只电压表的读数，记入右表中。（注意电压的方向）US1US2UR1UR2UR3回路电压关系通过实验分析各回路电压之间有何关系？想一想？定律（KVL）内容：在任意回路中，从一点出发绕回路一周回到该点时，各段电压（电压降）的代数各等于零。公式：列回路电压方程的方法：（a）任意选定未知电流的参考方向；（b）任意选定回路的绕行方向；（c）确定电阻电压正负（若绕行方向与电流参考方向相同，电阻电压取正值；反之取负值）；（d）确定电源电动势正负（若绕行方向与电动势方向（由负极指向正极）相反，电动势取正值

6、；反之取负值）。I1I3aI2US1US2R1R2R3bcd思考：右图abcda回路的电压方程如何写？按标注方向循环一周，根据电压与电流的参考方向可得：Uab+Ubc+Ucd+Uda=0由于Uab=-I2R2、Ubc=-Us2、Ucd=-Us1、Uda=I1R1，分别代入上式可得I1R1-I2R2+Us2-Us1=0知识推广aUS1US2R1R2R3bcdI1I2I3基尔霍夫定律可推广用于任一不闭合回路。想一想你知道怎样求出图中开路电压Uab？根据基尔霍夫电压定律可得Uab+I3R3+I1R1-Us1-I2R2+Us2=0即Uab=-I3R3-I1R1+Us1+I2R

7、2-Us2三、基尔霍夫定律的应用支路电流法：以各条支路电流为未知量，根据基尔霍夫定律列出联立方程组求解各支路电流的分析方法。用基尔霍夫定律解题的步骤：（1）标出各支路的电流方向和网孔电压的绕向。（2）用基尔霍夫电流定律列出节点电流方程式（若电路有m个节点，只需列出任意(m1)个独立节点的电流方程）。（3）用基尔霍夫电压定律列出网孔的回路电压方程（条n支路列n-（m-1）个方程）。（4）联立方程求解支路的电流（n条支路列n个方程）。（5）确定各支路电流的实际方向。当支路电流计算结果为正值时，其实际方向与假设的参考方向相同，反之则相反。如图所示电路，试