第一章 電路的基本定律

1、第一章第一章 電路模型和基本定律電路模型和基本定律 1.1.1 1.1.1 電路的作用電路的作用 （1 1）電能的傳輸和轉(zhuǎn)換電能的傳輸和轉(zhuǎn)換 （2 2）信號的傳遞和處理信號的傳遞和處理 1.1.2 1.1.2 電路的組成電路的組成 （1 1）電源電源 （2 2）負(fù)載負(fù)載 （3 3）中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié) 1.1 電路的作用與組成部分 中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié) 負(fù)載負(fù)載 發(fā)電機發(fā)電機 升壓升壓 變壓變壓 器器 降壓降壓 變壓變壓 器器 電燈電燈 電動機電動機 電爐電爐 電力系統(tǒng)電路示意圖電力系統(tǒng)電路示意圖 輸電線輸電線 放放 大大 器器 話筒話筒 揚聲器揚聲器 擴音機電路示意圖擴音機電路示意圖 信號源信號源

2、（電源）（電源） 電路元件的理想化電路元件的理想化 在一定條件下突出元件主要的電磁性質(zhì)，在一定條件下突出元件主要的電磁性質(zhì)， 忽略其次要因素，把它近似地看作理想電路忽略其次要因素，把它近似地看作理想電路 元件。元件。 為什么電路元件要理想化為什么電路元件要理想化? ? 便于對實際電路進(jìn)行分析和用數(shù)學(xué)描述便于對實際電路進(jìn)行分析和用數(shù)學(xué)描述 ，將實際元件理想化（或稱模型化）。，將實際元件理想化（或稱模型化）。 1.2 1.2 電路模型電路模型 手電筒的電路模型手電筒的電路模型 U I 開關(guān)開關(guān) E R0 R 干電池干電池 電珠電珠 電路中的物理量 電池電池 燈泡燈泡 電流電流 電壓電壓 電動勢電動

3、勢 E I RU + _ 電源電源 負(fù)載負(fù)載 電路中物理量的正方向電路中物理量的正方向 物理量的物理量的正方向正方向： 實際正方向?qū)嶋H正方向 假設(shè)正方向假設(shè)正方向 實際正方向?qū)嶋H正方向： 物理中對電量規(guī)定的方向。物理中對電量規(guī)定的方向。 假設(shè)正方向假設(shè)正方向（參考正方向（參考正方向reference direction） 在分析計算時，對電量人為規(guī)定的方向。在分析計算時，對電量人為規(guī)定的方向。 物理量的實際正方向物理量的實際正方向 物物理理量量單單位位實實際際正正方方向向 電電流流 IA、kA、mA、 A 正正電電荷荷移移動動的的方方向向 電電動動勢勢 E V、kV、mV、 V 電電源源驅(qū)驅(qū)動

4、動正正電電荷荷的的 方方向向 (低低電電位位 高高電電位位) 電電壓壓 UV、kV、mV、 V 電電位位降降落落的的方方向向 (高高電電位位 低低電電位位) 電動勢的單位也為伏特電動勢的單位也為伏特 電動勢的符號電動勢的符號 直流電動勢直流電動勢 E 交流電動勢交流電動勢e R I E 物理量正方向的表示方法物理量正方向的表示方法 電池電池 燈泡燈泡 Uab _ + 正負(fù)號正負(fù)號 a b Uab（高電位在前，高電位在前， 低電位在后）低電位在后） 雙下標(biāo)雙下標(biāo) 箭箭 頭頭 Uab ab電壓電壓 + - I R 電流電流：從高電位：從高電位 指向低電位。指向低電位。 I RUab E + _ a

5、 b U + _ 物理量正方向的表示方法物理量正方向的表示方法 I RUab + _ a b U + _ 電壓的正方向箭頭和正負(fù)號是等價的電壓的正方向箭頭和正負(fù)號是等價的, 只用其中之一只用其中之一. I RUab a b U 電路分析中的電路分析中的假設(shè)假設(shè)正方向正方向（參考方向）（參考方向） 問題的提出問題的提出：在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量 的實際方向，電路如何求解？的實際方向，電路如何求解？ 電流方向電流方向 AB？ 電流方向電流方向 BA？ U1 AB R U2 IR (1) 在解題前先設(shè)定一個正方向，作為參考方向；在解題前先設(shè)定一個正方向，作為參

6、考方向； 解決方法解決方法 (3) 根據(jù)計算結(jié)果確定實際方向：根據(jù)計算結(jié)果確定實際方向： 若計算結(jié)果為正，則實際方向與假設(shè)方向一致；若計算結(jié)果為正，則實際方向與假設(shè)方向一致； 若計算結(jié)果為負(fù)，則實際方向與假設(shè)方向相反。若計算結(jié)果為負(fù)，則實際方向與假設(shè)方向相反。 (2) 根據(jù)電路的定律、定理，列出物理量間相互關(guān)根據(jù)電路的定律、定理，列出物理量間相互關(guān) 系的代數(shù)表達(dá)式；系的代數(shù)表達(dá)式； l電流參考方向電流參考方向 i 參考方向參考方向 大小大小 方向方向 電流電流(代數(shù)量代數(shù)量) 任意假定一個正電荷運動的方向即為電任意假定一個正電荷運動的方向即為電 流的參考方向。流的參考方向。 A B i 參考方

7、向參考方向 i 參考方向參考方向 i 0i 0 實際方向?qū)嶋H方向 實際方向?qū)嶋H方向 電流的參考方向與實際方向的關(guān)系：電流的參考方向與實際方向的關(guān)系： AABB 問題問題 復(fù)雜電路或交變電路中，兩點間電壓的實際方向往往復(fù)雜電路或交變電路中，兩點間電壓的實際方向往往 不易判別，給實際電路問題的分析計算帶來困難。不易判別，給實際電路問題的分析計算帶來困難。 l 電壓電壓(降降)的參考方向的參考方向 U 0 參考方向參考方向 U + + 實際方向?qū)嶋H方向 + 實際方向?qū)嶋H方向 參考方向參考方向 U + U 假設(shè)的電壓降低方向假設(shè)的電壓降低方向 電壓參考方向的三種表示方式電壓參考方向的三種表示方式： (

8、1) 用箭頭表示用箭頭表示 (2) 用正負(fù)極性表示用正負(fù)極性表示 (3) 用雙下標(biāo)表示用雙下標(biāo)表示 U U + A B UAB 元件或支路的元件或支路的u，i 采用相同的參考方向稱之為采用相同的參考方向稱之為關(guān)聯(lián)參考關(guān)聯(lián)參考 方向方向。反之，稱為反之，稱為非關(guān)聯(lián)參考方向。非關(guān)聯(lián)參考方向。 關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向 非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向 關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向 i +- + - i U U 本教材在求解和分析電路時，本教材在求解和分析電路時， 如未作特殊聲明均采用關(guān)聯(lián)正方如未作特殊聲明均采用關(guān)聯(lián)正方 向向 歐姆定律：歐姆定律：流過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比。流過電阻的電流與電阻兩

9、端的電壓成正比。 R I U 歐姆定律 規(guī)定正方向的情況下歐姆定律的寫法規(guī)定正方向的情況下歐姆定律的寫法 I與與U的方向一致的方向一致 U = IR a I R U b I與與U的方向相反的方向相反 U = IR a I R U b 注意：注意：用用歐姆定律列方程時，一定要在歐姆定律列方程時，一定要在 圖中標(biāo)明參考方向！圖中標(biāo)明參考方向！ 解解 3 2 6 3 2 6 3 2 6 3 2 6 I U R I U R I U R I U R (a) (b) (c) (d) 應(yīng)用應(yīng)用歐姆定律歐姆定律對下圖的電路列出式子，并求電阻對下圖的電路列出式子，并求電阻R R 例題例題1.11.1 R U 6

10、V I 2A (a) U 6V I 2A (b) RR U 6V I 2A (c) R U 6V I 2A (d) 規(guī)定正方向的情況下電功率的寫法規(guī)定正方向的情況下電功率的寫法 功率的概念功率的概念：設(shè)電路任意兩點間的電壓為：設(shè)電路任意兩點間的電壓為 U ,流入此流入此 部分電路的電流為部分電路的電流為 I， 則這部分電路則這部分電路消耗消耗的功率的功率為為: IU P 如果如果U I方向不一方向不一 致寫法如何？致寫法如何？ 電壓電流正方向一致電壓電流正方向一致 a I R U b 規(guī)定正方向的情況下電功率的寫法規(guī)定正方向的情況下電功率的寫法 a I R U b 電壓電流正方向相反電壓電流正

11、方向相反 P = UI 功率有正負(fù)？功率有正負(fù)？ 吸收功率或消耗功率（起負(fù)載作用）吸收功率或消耗功率（起負(fù)載作用）若若 P 0 輸出功率（起電源作用）輸出功率（起電源作用）若若 P 0 電阻消耗功率肯定為正電阻消耗功率肯定為正 電源的功率可能為正（吸收功率），電源的功率可能為正（吸收功率）， 也可能為負(fù)（輸出功率）也可能為負(fù)（輸出功率） 功率有正負(fù)功率有正負(fù) 當(dāng)當(dāng) 計算的計算的 P 0 時時, , 則說明則說明 U、I 的實際的實際 方向一致，此部分電路消耗電功率，方向一致，此部分電路消耗電功率，為為負(fù)載負(fù)載。 所以，從所以，從 P 的的 + + 或或 - - 可以區(qū)分器件的性質(zhì)，可以區(qū)分器件

12、的性質(zhì)， 或是電源，或是負(fù)載?；蚴请娫?，或是負(fù)載。 結(jié)結(jié) 論論 在進(jìn)行功率計算時，在進(jìn)行功率計算時，如果假設(shè)如果假設(shè) U U、I I 正方向一致正方向一致。 當(dāng)計算的當(dāng)計算的 P 0 時時, , 則說明則說明 U、I 的實際方的實際方 向相反，此部分電路發(fā)出電功率，向相反，此部分電路發(fā)出電功率，為電源為電源。 1 23 45 6 U2 U3 U5 U6 I6 I5 I4 I3 I2 I1 U1 U4 例例1 1： 電路如圖，各元件電壓和電流的參考方向如圖電路如圖，各元件電壓和電流的參考方向如圖 所示，且測得：所示，且測得：I I1 1=-4A=-4A，I I2 2=6A=6A，I I3 3=1

13、0A=10A，I I4 4=1A=1A，I I5 5=8A=8A， I I6 6=3A=3A，U U1 1=140V=140V，U U2 2=-90V=-90V，U U3 3=60V=60V，U U4 4=-80V=-80V， ，U U5 5=30V =30V， U U6 6=60V=60V。試標(biāo)出圖示電路中各電流電壓的實際方向，計。試標(biāo)出圖示電路中各電流電壓的實際方向，計 算各元件功率的大小，說明該元件是吸收還是發(fā)出功算各元件功率的大小，說明該元件是吸收還是發(fā)出功 率。率。 0 1 I 0 2 U 0 4 U 1 23 45 6 U2 U3 U5 U6 I6 I5 I4 I3 I2 I1 U

14、1 U4 W IUP 560 )4(140 111 W IUP 540 690 222 WIUP6001060 333 WIUP801)80( 444 WIUP240830 555 WIUP180360 666 發(fā)出：發(fā)出：P1，P2 消耗：消耗：P3，P4 P5，P6 。 再比如：再比如：可充電電池可充電電池 電池是負(fù)載，吸電池是負(fù)載，吸 收功率收功率，即把電，即把電 能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能 儲存起來；儲存起來； 電池是電源，發(fā)出功電池是電源，發(fā)出功 率率，即把化學(xué)能轉(zhuǎn)化，即把化學(xué)能轉(zhuǎn)化 成電能釋放出來，供成電能釋放出來，供 電器工作。電器工作。 電池電池 充電器充電器 220V在充電

15、時在充電時 燈泡燈泡 電池電池 在供電時在供電時 電路元件電路元件 在電路理論上，為了表征電路部件 的主要物理性質(zhì)，以便進(jìn)行定量分析， 通常將電路部件的實體用它的模型來代 替。電路部件的模型由一些具有典型物 理性質(zhì)的理想電路元件構(gòu)成。 基本理想電路元件有五種，即：電阻元 件、電感元件，電容元件、理想電壓源和理 想電流源。 伏伏 - 安安 特性特性 i u const i u R R i u u i const i u R 線性電阻線性電阻非線性電阻非線性電阻 ( (一一) ) 無源元件無源元件 1. 1. 電阻電阻 R（常用單位：（常用單位： 、k 、M ） 電路元件電路元件 S l R 0d

16、d 2 00 tRituiW tt 2.2.電感電感 L L： u i （單位：（單位：H, mH, H） 單位電流產(chǎn)生的磁鏈單位電流產(chǎn)生的磁鏈 i NL 線圈線圈 匝數(shù)匝數(shù) 磁通磁通 l SN L 2 線圈線圈 面積面積 線圈線圈 長度長度 導(dǎo)磁率導(dǎo)磁率 電感和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系電感和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系 線性電感線性電感:L=Const (如如:空心電感空心電感 不變不變) 非線性電感非線性電感 : L = Const (如如:鐵心電感鐵心電感 不為常數(shù)不為常數(shù)) u e e i 電感中電流、電壓的關(guān)系電感中電流、電壓的關(guān)系 dt di L dt d Ne u e e i dt di Leu 當(dāng)當(dāng)

17、Ii (直流直流) 時時,0 dt di 0u 所以所以,在直流電路中電感相當(dāng)于短路在直流電路中電感相當(dāng)于短路. 電感是一種儲能元件電感是一種儲能元件, , 儲存的磁場能量為：儲存的磁場能量為： 電感的儲能電感的儲能 2 00 2 1 iLLidiuidtW it L ）（ dt di Lu u q C )pFF(F、 dt du C dt dq i 電容上電流、電壓的關(guān)系電容上電流、電壓的關(guān)系 u q C 當(dāng)當(dāng) Uu (直流直流) 時時,0 dt du 0i 所以所以,在直流電路中電容相當(dāng)于斷路在直流電路中電容相當(dāng)于斷路. u i C d s C 極板極板 面積面積 板間板間 距離距離 介電

18、介電 常數(shù)常數(shù) 電容和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系電容和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系 線性電容線性電容:C=Const ( 不變不變) 非線性電容非線性電容:C = Const ( 不為常數(shù)不為常數(shù)) u i C 2 00 2 1 uccuduuidtWc ut 電容的儲能電容的儲能 電容是一種儲能元件電容是一種儲能元件, , 儲存的電場能量為：儲存的電場能量為： ）（ dt du C dt dq i 實際元件實際元件的特性可以用若干理想元件來表示的特性可以用若干理想元件來表示 例：例： 電感線圈電感線圈 L ：電感量：電感量 R：導(dǎo)線電阻：導(dǎo)線電阻 C：線間分布電容：線間分布電容 參數(shù)的影響和電路的工作條件有關(guān)。參數(shù)的

19、影響和電路的工作條件有關(guān)。 U R1 R2 L C R1 UR2 U為直流電壓時為直流電壓時, 以上電路等效為以上電路等效為 注意注意 L、C 在不同電路中的作用在不同電路中的作用 iRu dt di Lu dt du Ci 1.1.電壓源電壓源 ( (二二) ) 有源元件有源元件 主要講有源元件中的兩種電源：電壓源和電流源。主要講有源元件中的兩種電源：電壓源和電流源。 理想電壓源理想電壓源 （恒壓源）（恒壓源） I US + _ a b Uab 伏安特性伏安特性 I Uab US 特點特點：( (1）無論負(fù)載電阻如何變化，輸出電）無論負(fù)載電阻如何變化，輸出電 壓不變壓不變 （2）電源中的電流

20、由外電路決定，輸出功率）電源中的電流由外電路決定，輸出功率 可以無窮大可以無窮大 恒壓源中的電流由外電路決定恒壓源中的電流由外電路決定 設(shè)設(shè): U=10V I U + _ a b Uab 2 R1 當(dāng)當(dāng)R1 、R2 同時接入時：同時接入時： I=10A R2 2 例例 當(dāng)當(dāng)R1接入時接入時 ： I=5A則：則： RS越大越大 斜率越大斜率越大 電壓源模型電壓源模型 伏安特性伏安特性 I U US U I RS + - US RL U = US IRS 當(dāng)當(dāng)RS = 0 時，時，電壓源電壓源模型就變成模型就變成恒壓源恒壓源模型模型 由理想電壓源串聯(lián)一個電阻組成由理想電壓源串聯(lián)一個電阻組成 RS稱

21、為電源的內(nèi)阻或輸出電阻稱為電源的內(nèi)阻或輸出電阻 理想電流源理想電流源 （恒流源（恒流源) ) 特點特點：（1）輸出電流不變，其值恒等于電）輸出電流不變，其值恒等于電 流源電流流源電流 IS； a b I Uab Is I Uab IS 伏伏 安安 特特 性性 （2）輸出電壓由外電路決定。）輸出電壓由外電路決定。 2. 2. 電流源電流源 恒流源兩端電壓由外電路決定恒流源兩端電壓由外電路決定 I UIsR 設(shè)設(shè): IS=1 A R=10 時，時， U =10 V R=1 時，時， U =1 V則則: 例例 IS RS a b Uab I Is Uab I 外特性外特性 電流源模型電流源模型 RS

22、 RS越大越大 特性越陡特性越陡 I = IS Uab / RS 由理想電流源并聯(lián)一個電阻組成由理想電流源并聯(lián)一個電阻組成 當(dāng)當(dāng) 內(nèi)阻內(nèi)阻RS = 時，時，電流源電流源模型就變成模型就變成恒流源恒流源模型模型 恒壓源與恒流源特性比較恒壓源與恒流源特性比較 恒壓源恒壓源恒流源恒流源 不不 變變 量量變變 化化 量量 U + _ a b I Uab Uab = U （常數(shù)）（常數(shù)） Uab的大小、方向均為恒定，的大小、方向均為恒定， 外電路負(fù)載對外電路負(fù)載對 Uab 無影響。無影響。 I a b UabIs I = Is （常數(shù)）（常數(shù)） I 的大小、方向均為恒定，的大小、方向均為恒定， 外電路負(fù)

23、載對外電路負(fù)載對 I 無影響。無影響。 輸出電流輸出電流 I 可變可變 - I 的大小、方向均的大小、方向均 由外電路決定由外電路決定 端電壓端電壓Uab 可變可變 - Uab 的大小、方向的大小、方向 均由外電路決定均由外電路決定 電壓源中的電流電壓源中的電流 如何決定如何決定？電流電流 源兩端的電壓等源兩端的電壓等 于多少于多少？ 例例I E R _ + a b Uab=? Is 原則原則：I Is s不能變，不能變，E E 不能變。不能變。 EIRU ab 電壓源中的電流電壓源中的電流 I= IS 恒流源兩端的電壓恒流源兩端的電壓 受控源概念受控源概念 前面所討論的電壓源和電流源都是獨立

24、電源，所前面所討論的電壓源和電流源都是獨立電源，所 謂獨立電源，就是電壓源的電壓或電流源的電流不受謂獨立電源，就是電壓源的電壓或電流源的電流不受 外電路的控制而獨立存在。但是，在電子線路中，我外電路的控制而獨立存在。但是，在電子線路中，我 們常常也遇到另一種類型的電源們常常也遇到另一種類型的電源電壓源的電壓或電壓源的電壓或 電流源的電流，是受電路中其他部分的電流或電壓的電流源的電流，是受電路中其他部分的電流或電壓的 控制的，這種電源稱為受控源。控制的，這種電源稱為受控源。 l 電路符號電路符號 + 受控電壓源受控電壓源受控電流源受控電流源 0 1 U 1 rI 1 I 2 U 2 I （CCV

25、S） 0 1 U 1 I 1 I 2 U 2 I （CCCS） （VCVS） 0 1 I 1 U 1 U 2 U 2 I （VCCS） 0 1 I 1 gU 1 U 2 U 2 I 如果受控電源的電壓或電流和控制它們的電壓或電如果受控電源的電壓或電流和控制它們的電壓或電 流之間有比例關(guān)系，則這種控制關(guān)系是線性的，如下圖流之間有比例關(guān)系，則這種控制關(guān)系是線性的，如下圖 所示。圖中所示。圖中、和和g g都是常數(shù)。都是常數(shù)。 在電路圖中，為了和獨立電源區(qū)別，受控源用在電路圖中，為了和獨立電源區(qū)別，受控源用菱菱 形表示。形表示。 額定值額定值 在通常情況下，供電電源的電壓都是給定的，所以，所在通常情況

26、下，供電電源的電壓都是給定的，所以，所 帶負(fù)載越大，則負(fù)載的電流也就越大?？梢姡娫摧敵龅墓β蕩ж?fù)載越大，則負(fù)載的電流也就越大?？梢?，電源輸出的功率 大小取決于負(fù)載的大小。大小取決于負(fù)載的大小。 額定值額定值制造廠家對產(chǎn)品規(guī)定的使用標(biāo)準(zhǔn)，按額定值使制造廠家對產(chǎn)品規(guī)定的使用標(biāo)準(zhǔn)，按額定值使 用電氣產(chǎn)品能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理的工作，并能保證一定用電氣產(chǎn)品能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理的工作，并能保證一定 的使用壽命。的使用壽命。 1.5電氣設(shè)備的額定值及電路的工作狀態(tài) 電氣設(shè)備的工作電流等于額定電流時稱為電氣設(shè)備的工作電流等于額定電流時稱為額定工作狀態(tài)額定工作狀態(tài)， 也稱為也稱為滿載滿載；低于額定電流

27、的工作狀態(tài)稱為；低于額定電流的工作狀態(tài)稱為欠載或輕載欠載或輕載；高于；高于 額定工作電流的狀態(tài)稱為額定工作電流的狀態(tài)稱為過載過載。 用來描述電路中各部分電壓或各部分電流的關(guān)用來描述電路中各部分電壓或各部分電流的關(guān) 系系, ,包括基爾霍夫電流和基爾霍夫電壓兩個定律。包括基爾霍夫電流和基爾霍夫電壓兩個定律。 結(jié)點：結(jié)點：三條或三條以上支路相聯(lián)接點三條或三條以上支路相聯(lián)接點 支路：支路：電路中每一個分支電路中每一個分支 回路：回路：電路中一條或多條支路所組成的閉合電路電路中一條或多條支路所組成的閉合電路 注注 基爾霍夫基爾霍夫電流電流定律應(yīng)用于定律應(yīng)用于結(jié)點結(jié)點 基爾霍夫基爾霍夫電壓電壓定律應(yīng)用于定

28、律應(yīng)用于回路回路 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 支路：共支路：共3條條 回路：共回路：共3個個 節(jié)點：節(jié)點：a、 b (共共2個）個） 例例 #1#2 #3 a I1 I2 U2 + - R1 R3 R2 + _ I3 b U1 支路：支路：ab、ad、 . . （共（共6 6條）條） 回路：回路：abda、 bcdb 、 . . （共（共7 7 個）個） 結(jié)點：結(jié)點：a、 b、 . . ( (共共4 4個）個） I I3 3 E E4 4 E E3 3 _ _ + + R R3 3 R R6 6 + + R R4 4 R R5 5 R R1 1 R R2 2 a a b b c c d d I

29、I1 1 I I2 2 I I5 5 I I6 6 I I4 4 - - 結(jié)點結(jié)點 + + + - - - E E1 1 E E2 2 R R1 1 R R2 2 R R0 0 R R3 3 I IS S a a b b 1 12 2c c I I0 0 I I3 3 I I1 1I I2 2 結(jié)點（結(jié)點（NodeNode）：電路中三條或三條以上支路的交點叫結(jié)點。）：電路中三條或三條以上支路的交點叫結(jié)點。 如圖中，如圖中，a a點、點、b b點都是結(jié)點都是結(jié) 點。虛線框住的點。虛線框住的c c點包含了點包含了 點點1 1和和2 2，也是一個結(jié)點。，也是一個結(jié)點。 (一一) 克氏電流定律克氏電流

30、定律 對任何結(jié)點，在任一瞬間，流入結(jié)點的電流之和等對任何結(jié)點，在任一瞬間，流入結(jié)點的電流之和等 于由結(jié)點流出的電流之和。或者說，在任一瞬間，一于由結(jié)點流出的電流之和。或者說，在任一瞬間，一 個結(jié)點上電流的代數(shù)和為個結(jié)點上電流的代數(shù)和為 0。 I1 I2 I3 I4 4231 IIII 克氏電流定律的克氏電流定律的依據(jù)依據(jù)：電流的連續(xù)性：電流的連續(xù)性 I =0即：即： 例例 或或： 0 4231 IIII 流入為正流入為正 流出為負(fù)流出為負(fù) 電流定律還可以擴展到電路的任意封閉面。電流定律還可以擴展到電路的任意封閉面。 例例 I1+I2=I3 例例 I=0 克氏電流定律的擴展克氏電流定律的擴展 I

31、=? I1 I2 I3 U2U3U1 + _ R R1 R + _ + _ R 廣義節(jié)點廣義節(jié)點 明確明確 （1 1） KCLKCL是電荷守恒和電流連續(xù)性原理在電路中任是電荷守恒和電流連續(xù)性原理在電路中任 意結(jié)點處的反映；意結(jié)點處的反映； （2 2） KCLKCL是對支路電流加的約束，與支路上接的是是對支路電流加的約束，與支路上接的是 什么元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)；什么元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)； （3 3）KCLKCL方程是按電流參考方向列寫，與電流實際方程是按電流參考方向列寫，與電流實際 方向無關(guān)。方向無關(guān)。 解解 I I1 1 I I2 2 I I3 3 I I4

32、4 由基爾霍夫電流定律可列出由基爾霍夫電流定律可列出 I1I2I3I40 2 2（3 3）（）（2 2）I I4 40 0 可得可得 I43A 已知：如圖所示，已知：如圖所示，I12A，I23A，I32A， 試求試求I4。 例題例題 即：即： U = 0 在任一瞬間，從回路中任一點出發(fā)，沿回路循行在任一瞬間，從回路中任一點出發(fā)，沿回路循行 一周，則在這個方向上電位升之和等于電位降之和。一周，則在這個方向上電位升之和等于電位降之和。 對回路對回路1： 對回路對回路2： E1 = I1 R1 +I3 R3 I2 R2+I3 R3=E2 或：或：I1 R1 +I3 R3 E1 = 0 或：或：I2

33、R2+I3 R3 E2 = 0 I1I2 I3 b a E2 R2 R3 R1 E1 1 12 2 1列方程前列方程前標(biāo)注標(biāo)注回路循行方向；回路循行方向； 電位升電位升 = 電位降電位降 E2 =UBE + I2R2 U = 0 I2R2 E2 + UBE = 0 E1 UBE E + B + R1 + E2 R2 I2 _ 2應(yīng)用應(yīng)用 U = 0項前符號的確定：項前符號的確定： 電壓與回路循行方向一致者，取正號，反之則取負(fù)號。電壓與回路循行方向一致者，取正號，反之則取負(fù)號。 3. 開口電壓可按回路處理開口電壓可按回路處理 注意：注意： 1 1 對回路對回路1： 明確明確 （1） KVL的實質(zhì)

34、反映了電路遵從能量守恒定律的實質(zhì)反映了電路遵從能量守恒定律; （2） KVL是對回路電壓加的約束，與回路各支路上接的是對回路電壓加的約束，與回路各支路上接的 是什么元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)；是什么元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)； （3）KVL方程是按電壓參考方向列寫，與電壓實際方向無關(guān)方程是按電壓參考方向列寫，與電壓實際方向無關(guān) 對網(wǎng)孔對網(wǎng)孔abda： 對網(wǎng)孔對網(wǎng)孔acba： 對網(wǎng)孔對網(wǎng)孔bcdb： R6 I6 R6 I3 R3 +I1 R1 = 0 I2 R2 I4 R4 I6 R6 = 0 I4 R4 + I3 R3 E = 0 對回路對回路 adbca，沿逆時針方向循行

35、，沿逆時針方向循行： I1 R1 + I3 R3 + I4 R4 I2 R2 = 0 應(yīng)用應(yīng)用 U = 0列方程列方程 對回路對回路 cadc，沿逆時針方向循行，沿逆時針方向循行： I2 R2 I1 R1 + E = 0 a d b c E + R3 R4 R1 R2 I2 I4 I6 I1 I3 I 4. 4. KCL、KVL小結(jié)：小結(jié)： (1) (1) KCL是對支路電流的線性約束，是對支路電流的線性約束，KVL是對是對回回路電路電 壓的線性約束。壓的線性約束。 (2) (2) KCL、KVL與組成支路的元件性質(zhì)及參數(shù)無關(guān)。與組成支路的元件性質(zhì)及參數(shù)無關(guān)。 (3)(3) KCL表明在每一節(jié)點上電荷是守恒的；表明在每一節(jié)點上電荷是守恒的；KVL是是能能 量守恒量守恒的具體體現(xiàn)的具體體現(xiàn)( (電壓與路徑無關(guān)電壓與路徑無關(guān)) )。 Ai523 )( A3 A2 ? i 3 3 5 1 4 1。 Vu155