基尔霍夫定律课件 PPT
你能求出电路中电流I1、I2、I3的大小吗?
一、复杂电路中的基本概念
1.支路:由一个或几个元件首尾 相接构成的无分支电路。
A
E1
E2
右图中有 3 条支路:
E1和R1串联构成一条支路 E2和R2串联构成一条支路
R3
R1
R2
B
R3单独构成另一条支路
思考
同一支路中的电流有什么关系?
I1
I4
I2
2.节点:三条或三条以上支路的会聚的点。 a I3
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。
基尔霍夫电流定律的应用
例:求电路中的电流I1和I2
分析:电路中有两个节点,为A、B
10A I2
I1为节点A一支路电流,其它支路电流已知 I2为节点A一支路电流,其它支路电流已知 可以利用基尔霍夫电流定律求解
I1
a I3
思考:右图abcd a回路的电压方程 如何写?
R1
R2
d
b
R3
US1
US2
I2
c
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
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)。
上图中A 和 B 为节点;
I4
下图中 a为节点。
大家学习辛苦了,还是要坚持
继续保持安静
一、复杂电路中的基本概念
3.回路:电路中从任一点出发,经
M
A
N
过一定路径又回到该点形成的闭合 E1
E2
路径。
R3
考虑:图中共有 3 个回路, 分别是: A B D M A
ANCBA
R1
R2
D
B
C
MNCDM
4.网孔:内部不含有支路的回路。
如图所示电桥电路,已知I1 = 25 mA, I3 = 16 mA,I4 = 12 mA,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
解: 对节点A I1=3A+10A+5A =18A
3A A
5A B I1
10A 2A
对节点B 5A=I2+2A+10A 整理: I2=5A-2A-10A =-7A
可知:I1的方向与参考方向相同,
I2的实际方向是向下的
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,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。
知识回顾 引入新课
E
简单电路:一个电源和多个电阻
组成的电路,可以用电阻的串、
R1
R2
R3
并联简化计算
复杂电路:两个以上的有电源 的支路组成的多回路电路不能 运用电阻的串、并联计算方法 简化成一个单回路电路。
E1
E2
R3
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?
流入有: I1 I3 流出有:I2 I4 I5 所以根据定律: I1+I3 I2+I4+I5
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。
思考
网孔和回路有什么关系?
上述的回路中哪些是网孔?
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:
基尔霍夫定律课件
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 电流方程和回路电压方程的方法; 4、能运用基尔霍夫定律对一般复 杂电路进行分析计算。
复习旧知
1、什么叫全电路欧姆定律?其表达式是什么? 2、电阻串联、并联电路有何特点?
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。
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: U0
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;反之取负值)。
全电路电路欧姆定律的内容: 全电路里的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电阻
之和成反比。
表达式:
复习旧知
串联电路的特点: 电路中各处的电流相等; 电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和; 总电阻等于各分电阻之和; 串联电阻具有分压作用,阻值大的电阻分得的电压大。
并联电路的特点: 电路中各支路两端的电压相等; 电路的总电流等于各支路的电流之和; 总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和; 并联电阻具有分流作用,阻值大的电阻分得的电流小。
(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,试求:各支路电流I1、 I2、I3。
解:该电路支路数n = 3、节点数m = 2, R1