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基尔霍夫电流定律教学设计

基尔霍夫电流定律教学设

This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
附件:教学设计方案模板
2.任务导入,明确学习目标
提出问题:
是否所有的电路都可以用我们所学的欧姆定律、
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的大小吗显然,我们前面学过的知识无法解决复杂电路的分析计算问题,那么我们就要寻找可以分析和解决复杂电路的方法,这就是这次课我们要探究的内容—基尔霍夫定律。


3.任务实施(授新课)
1)描述电路结构的术语
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。

支路:电路中的各个分支称为支路。

(即由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路)(如图,US1和R1、US2和R2、R3分别组成三条支路)思考:同一支路中的电流有什么关系
节点:三条或三条以上支路的连接点称为
节点。

(如图电路中,a、c都是节点)
回路:电路中的任意一个闭合路径。

(如
图,aR3cba、abcda、aR3cda三条回路)
网孔:内部不含支路的回路。

(如图中,aR3cba、和abcda是网孔,而回路aR3cda不是网孔)
想一想回路和网孔有何区别
2)基尔霍夫电流定律(KCL):
内容:
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
[提问] 你能写出图中节点A的电流方程吗如何确定电流的方向
[讲授] 流入有:I1、I3
流出有:I2、I4、I5
所以根据定律:I1+I3 I2+I4+I5
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。

基尔霍夫电流定律(KCL)的推广应用:
(1)对于电路中任意假设的封闭面来说,
电流定律仍然成立。

如图中,对于封闭面S
来说,有I1 + I2 = I3。

(2)对于网络 (电路)之间的电流关系,仍然可由电流定律判定。

如图中,流入电路B中的电流必等于从该电路中流出的电流。

若两个网络之间只有一根导线相连,那么这根导线中一定没有电流通过。

若一个网络只有一根导线与地相连,那
么这根导线中一定没有电流通过。

生活常识:电工维修时,要与地面绝缘,
且尽量单手操作。

【例1】如图所示电桥电路,已知I1 = 25 mA,I3 = 16 mA,I4 = 12 A,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 = 9 mA
在节点d上:
I1 = I4 + I5
则I5 = I1 I4 = 25 12 = 13 mA
在节点b上
I2 = I6 + I5
则I6 = I2 I5 = 9 13 = 4 mA
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。

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