第1章-3 北航 电路全部课件

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1、基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律KCL(Kirchhoff’sCurrentLaw)和基尔霍夫电压定律KVL(Kirchhoff’sVoltageLaw)。它反映了电路中所有支路电压和电流所遵循的基本规律，是分析集总参数电路的基本定律。基尔霍夫定律与元件特性构成了电路分析的基础。1.9基尔霍夫定律(Kirchhoff’sLaws)6/13/202111.几个名词电路中通过同一电流的分支。(b)b=3n=2（1）支路(branch)电路中每一个两端元件就叫一条支路b=51.9基尔霍夫定律(Kirchhoff’sLaws)三条或三条以上支路

2、的连接点称为结点。(n)(2)结点(node)6/13/202121.9基尔霍夫定律(Kirchhoff’sLaws)由支路组成的闭合路径。(l)两结点间的一条通路。由支路构成。l=3(3)路径(path)(4)回路(loop)对平面电路，其内部不含任何支路的回路称网孔。(5)网孔(mesh)网孔是回路，但回路不一定是网孔。6/13/202131.9基尔霍夫定律(Kirchhoff’sLaws)2.基尔霍夫电流定律(KCL)在集总参数电路中，任意时刻，对任意结点流出或流入该结点电流的代数和等于零。流进的电流等于流出的电流或(Kirchh

3、off’sCurrentLaw)在集总参数电路中，任意时刻，对任意结点流出结点电流和与流入结点电流和相等。6/13/20214令流出为“+”，有：【例】1.9基尔霍夫定律(Kirchhoff’sLaws)6/13/20215注意（2）KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任意结点处的反映；（3）KCL是对支路电流的约束，与支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关；（4）KCL方程是按电流参考方向列写，与电流实际方向无关。（1）KCL的使用条件是集总电路＋任意时刻（同一时刻）＋同一结点；1.9基尔霍夫定律(Kirchhoff

4、’sLaws)6/13/20216表明KCL可推广应用于电路中包围多个结点的任一闭合面【例】在集总参数电路中，任意时刻，对任意闭合面流出或流入该闭合面电流的代数和等于零。或流入闭合面电流和与流出闭合面电流和相等。结点1结点2结点3闭合面令流出为“+”，有：i1i3i2i4i5i61234uS1+-uS3+-6/13/20217KCL的推广：ABiABiiABi3i2i1两条支路电流大小相等，一个流入，一个流出。只有一条支路相连，则i=0。6/13/202183.基尔霍夫电压定律(KVL)在集总参数电路中，任一时刻，沿任一闭合路径绕行，各

5、支路电压的代数和等于零。或(Kirchhoff’sVoltageLaw)1.9基尔霍夫定律(Kirchhoff’sLaws)在集总参数电路中，任一时刻，沿任一闭合路径绕行，各支路电压升和与电压降和相等。支路电压与闭合路径绕行方向一致取“＋”支路电压与闭合路径绕行方向相反取“－”支路电压与闭合路径绕行方向一致为电压降支路电压与闭合路径绕行方向相反为电压升6/13/20219对回路①对回路②对回路③【例】6/13/202110（2）选定回路绕行方向，顺时针或逆时针。（1）标定各元件电压参考方向或：–U1–US1+U2–U3+U4+US4=0

6、–R1I1+R2I2–R3I3+R4I4=US1–US4U2+U4+US4=U1+US1+U31.9基尔霍夫定律(Kirchhoff’sLaws)6/13/202111注意（2）KVL的实质反映了电路遵从能量守恒定律;（3）KVL是对回路电压加的约束，与回路各支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关；（4）KVL方程是按电压参考方向列写，与电压实际方向无关。（1）KVL的使用条件是集总电路＋任意时刻（同一时刻）＋任一回路；1.9基尔霍夫定律(Kirchhoff’sLaws)6/13/202112KVL也适用于电路中任一假想的

7、回路【例】任意两点间的电压降等于两点之间路径上全部电压降的代数和。任意两点间的电压与计算时所选择的路径无关。在集总参数电路中，任一时刻，沿任一假想闭合路径绕行，各支路电压的代数和等于零。或电压升与电压降相等。结论6/13/2021134.KCL、KVL小结：(1)KCL是对支路电流的线性约束，KVL是对支路电压的线性约束。(2)KCL、KVL与组成支路的元件性质及参数无关，仅与电路的几何结构（拓扑）有关。(3)KCL表明在每一结点上电荷是守恒的；KVL是能量守恒的具体体现(电压与路径无关)。(4)KCL、KVL只适用于集总参数的电路。(

8、5)KCL、KVL应用中存在两套符号的问题。1.9基尔霍夫定律(Kirchhoff’sLaws)6/13/202114求受控源输出功率设电压U解【例】设流入结点为+,对上结点列KCL6/13/202115求