复杂电路分析教案

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1、课题1.3复杂电路分析教学目标【知识目标】懂得复杂电路分析　　【能力目标】1掌握基尔霍夫定律2会用支路电流法3掌握等效电压源定理（戴维南定理）【德育目标】培养学生独立思考的能力　　教学重点基尔霍夫定律教学难点戴维南定理教学时间2课时（第4周）教具准备粉笔和黑板教学组织与实施教师活动学生活动【新课导入】对复杂电路的分析计算，只用欧姆定律是不够的，还要用到基尔霍夫定律和相关的定理。【新课讲授】基尔霍夫定律是电路中电压和电流所遵循的基本规律，也是分析和计算电路的基础。1.基尔霍夫电流定律任意时刻，流入电

2、路中任一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和。对于图中的节点a，在图示各电流的参考方向下，依KCL,有I1+I3+I5=I2+I4或I1+I3+I5－I2－I4=0即ΣI=0写出基尔霍夫电流定理公式流入电路中任一节点的电流代数和恒等于零。流入节点的电流前取正号，流出节点的电流前取负号。基尔霍夫电流定律是根据电荷守恒法则得到,也是电流连续性原理的集中表现。例在图示电路中，已知I1=1A，I2=2A，I6=3A，求支路电流I3、I4和I5。解：首先设定各支路电流的参考方向如图中所示，由于部分支路电

3、流已知，根据KCL，有I4=I1+I6=1+3=4AI5=I4－I2=4－2=2AI3=I6－I5=3－2=1A2基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律可以确定电路任一回路中各部分电压之间的相互关系。基尔霍夫电压定律指出：对于电路的任一回路，沿任一方向饶行一周，各元件电压的代数和等于零，即ΣU=0应用基尔霍夫电压定律时，首先选定回路的饶行方向，回路中元件电压方向与饶行方向相同者取正号，反之取负号。例如图示电路，共有三个回路，如果选择顺时针方向为各回路的方向，由基尔霍夫电压定律可以列出各回路电压方程如下理

4、解例题解法写出基尔霍夫电压定理公式回路1U1＋U3－US1=0回路2－U2＋US2—U3=0回路3U1－U2＋US2－US1=03支路电流法支路电流法是在计算复杂电路的各种方法中的一种最基本的方法。它通过应用基尔霍夫电流定律和电压定律分别对结点和回路列出所需要的方程组，而后解出各未知支路电流。　　它是计算复杂电路的方法中,最直接最直观的方法.前提是,选择好电流的参考方向.用支路电流法计算电路的具体步骤是：①为电路的支路电压和支路电流选定参考方向。选一个节点为参考节点，并根据基本回路的定义（见网络拓

5、扑）选定一组这种回路（如果电路是平面网络，则可选内网孔），最后为这组回路定好绕行方向。②对除参考点外的所有节点写出(n-1)个KCL方程。③对基本回路（或网孔）写出(b-n+1)个KVL方程。④写出各支路的方程。⑤将支路方程代入KVL方程，消去电路电压后，得出(b-n+1)个含支路电流的方程。⑥用适当的数学方法从第1步和第5步得到的(n-1)+(b-n+1)=b个方程组成的方程组中解出支路电流。⑦将求得的支路电流代入支路方程，求出支路电压。4戴维南定理戴维南定理指出：任何一个如图（a）所示线性有源

6、二端网络，对外部电路而言，都可以用图(b)所示一个电压源与电阻串联的电路等效代替。其中等效电源的电压为有源二端网络的开路电压UOC写出支路电流法解题步骤；电压源的内阻等于原有源二端网络内所有电源等于零，即电压源短路时无源二端网络的等效电阻R0。利用戴维南定理可以将一个复杂电路简化为一个简单电路，尤其是只需要计算复杂电路中某一支路的电流或电压时，应用此定理更为简便，而待求支路既可以是无源支路也可以是有源支路。现举例说明戴维南定理的应用。例图(a)所示电路，求10电阻支路的电流。理解戴维南定理预做例

7、题此电路是一个复杂电路，求一条支路的电流，用戴维南定理方便。首先将10电阻支路摘除，原电路变为图（b）所示有源二端网络，由基尔霍夫电压定律可知有源二端网络的开路电压UOC=12V令网络中所有的电源等于零，电路变为图（c）所示无源二端网络，求出等效电阻R0=2用等效电源代替有源二端网络，接入10电阻支路，电路化简为单回路电路，运用基尔霍夫电压定律可得10电阻支路电流I=UOC/R0=1A总结例题解法计算例题数据【课堂小结】1掌握基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。2掌握支路电流法和等效电压源

8、定理【布置作业】习题集填空题18、19，选择题5、8，计算题6。板书设计教学随笔1基尔霍夫电流定律2基尔霍夫电压定律3支路电流法4戴维南定理本章定理公式较多，学生多联系才能记得住。