x基尔霍夫定律课件.ppt

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1、基尔霍夫定律简单电路：一个电源和多个电阻组成的电路，可以用电阻的串、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。知识回顾引入新课R1E1E2R2R3R1ER2R3一、复杂电路中的基本概念2.节点：三条或三条以上支路的会聚的点。1.支路：由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路。右图中有条支路：E1和R1串联构成一条支路上图中A和B为节点；下图中a为节点。E2和R2串联构成一条支路R3单独构成另一条支路3R1E1E2R2R3ABI1

2、I2I3I4I5a思考同一支路中的电流有什么关系？3.回路：电路中从任一点出发，经过一定路径又回到该点形成的闭合路径。考虑：图中共有个回路，分别是：ABDMAANCBA3MNCDM一、复杂电路中的基本概念R1E1E2R2R3ABCDMN4.网孔：最简单的、不可再分的回路。思考网孔和回路有什么关系？上述的回路中哪些是网孔？基尔霍夫(kirchhoff)简介基尔霍夫（1824-1887）是德国著名物理学家，化学家，天文家。他在21岁上大学期间得出基尔霍夫定律。其后于一位化学家共同创立光谱分析学，贡献卓

3、著。二、基尔霍夫定律(kirchhofflaw)基尔霍夫定律｛基尔霍夫电流定律基尔霍夫电压定律(KCL)(KVL)（一）基尔霍夫电流定律（KCL）1.内容：电路中任意一个节点上，在任意时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。2.表达式：根据右图写出节点电流定律的数学表达式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：即：在任一电路的任一节点上，电流的代数和永远等于零。∑I=0I1I2

4、I3I4I5a（一）基尔霍夫电流定律（KCL）1.内容：电路中任意一个节点上，在任意时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。2.表达式：根据右图写出节点电流定律的数学表达式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：即：在任一电路的任一节点上，电流的代数和永远等于零。∑I=0I1I2I3I4I5a知识推广基尔霍夫电流定律可以推广应用于任意假定的封闭面A电路B电路I1I2I1+I2=

5、I3判断电路中电流之间的关系E1E2R1R2R5R4R3I1I2I3A由节点A可知结论思考1.电路中I1和I2的关系：I1=I22.若一条导线断开I1=0从电路右端可得基尔霍夫电流定律的应用例：求电路中的电流I1和I23A10A5A10A2AI1I2分析：电路中有两个节点，为A、BABI1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解：对节点AI1=3A+10A+5A对节点B5A=I2+2A+10A=18A整理：I2=5A-2A-10A=

6、-7A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。可知：I1的方向与参考方向相同，I2的实际方向是向下的ER1R2R3R5R6abdI1I3I4R4c例题：如图，已知Ｉ１＝２５mA，Ｉ3＝１６mA，Ｉ４＝１２mA，求其余各电阻中的电流。解:应用基尔霍夫电流定律列出节点电流方程式：Ｉ１＝Ｉ２＋Ｉ３Ｉ２＝Ｉ５＋Ｉ６Ｉ４＝Ｉ３＋Ｉ６I2I6I5先任意标定未知电流Ｉ２、Ｉ５、Ｉ６的方向，如图所示。求得　　Ｉ２＝９ｍＡＩ５＝１３ｍＡＩ

7、６＝－４ｍＡ其中Ｉ６的值是负的，表示Ｉ６的实际方向与标定的方向相反。（二）、基尔霍夫电压定律（回路电压定律）如图：Ｉ１Ｒ１＋Ｅ１－Ｉ２Ｒ２－Ｅ２＋Ｉ３Ｒ３＝０或：Ｉ１Ｒ１－Ｉ２Ｒ２＋Ｉ３Ｒ３＝－Ｅ１＋Ｅ２以Ａ点为起点：ＡＣＩ２Ｒ１Ｅ１Ｒ２Ｅ２Ｒ３ＢＤＥＩ１Ｉ３回路绕行方向（可以任意选择）注意两个方程中Ｅ的正、负取值。a)在任意一个回路中，所有电压降的代数和为零。∑Ｕ＝０b)在任意一个闭合回路中，各段电阻上电压降的代数和等于各电源电动势的代数和。∑ＩＲ＝∑Ｅ基尔霍夫定律的应用对于一个复杂电路，先假设

8、各支路的电流方向和回路方向，再根据基尔霍夫定律，列出方程式来求解支路电流的方法，即～。例题：如图，已知电源电动势Ｅ１＝４２Ｖ,Ｅ２＝２１Ｖ电阻Ｒ１＝１２，Ｒ２＝３，Ｒ３＝６，求各电阻中的电流。解：(1)设各支路电流方向、回路绕行方向如图。(2)列出节点电流方程式：Ｉ１＝Ｉ２＋Ｉ３①(3)列出回路电压方程式：－Ｅ２+Ｉ２Ｒ２－Ｅ１＋Ｉ１Ｒ１＝０　②Ｉ３Ｒ３－Ｉ２Ｒ２＋Ｅ２＝０　③(4)代入已知数解方程，求出各支路的电流Ｉ１＝４Ａ　Ｉ２＝５Ａ　　Ｉ３＝-１Ａ(5)确定各支路电流的