公開(kāi)課---基爾霍夫電壓定律

1、授課教師：劉志強(qiáng)REI1R3R1I1R2I2I3ER32321RRRRRRI1E一、溫故知新一、溫故知新歐姆定律歐姆定律分分析析工工具具R3R1I1R2I2I3ER3R1I1R2I2I3E1E2可以用電阻的串并聯(lián)進(jìn)行化簡(jiǎn)可以用電阻的串并聯(lián)進(jìn)行化簡(jiǎn) （簡(jiǎn)單電路簡(jiǎn)單電路）不能不能用電阻的串并聯(lián)進(jìn)行化簡(jiǎn)用電阻的串并聯(lián)進(jìn)行化簡(jiǎn)（復(fù)雜電路復(fù)雜電路）分分析析工工具具 這一難題，早在這一難題，早在1847年，就被年，就被21歲的基爾霍夫歲的基爾霍夫(德德國(guó)科學(xué)家國(guó)科學(xué)家)成功地解決了。成功地解決了。 當(dāng)時(shí)他剛從大學(xué)畢業(yè)，第一篇論文就提出后來(lái)被稱(chēng)當(dāng)時(shí)他剛從大學(xué)畢業(yè)，第一篇論文就提出后來(lái)被稱(chēng)為為基爾霍夫基爾霍夫

2、電壓定律電壓定律和和基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律，運(yùn)用這兩個(gè)，運(yùn)用這兩個(gè)定律能正確而迅速地求解任何復(fù)雜的電路，立即被各國(guó)定律能正確而迅速地求解任何復(fù)雜的電路，立即被各國(guó)科學(xué)家接受和采用，直到現(xiàn)在，它仍是解決復(fù)雜電路問(wèn)科學(xué)家接受和采用，直到現(xiàn)在，它仍是解決復(fù)雜電路問(wèn)題的重要工具。題的重要工具。基基爾爾霍霍夫夫電電路路求求解解大大師師二、基爾霍夫電壓定律二、基爾霍夫電壓定律( (回路電壓定律回路電壓定律KVLKVL) ) 1內(nèi)容：從一點(diǎn)出發(fā)繞回路一周回到該點(diǎn)時(shí)，各段電壓的代數(shù)和等于零內(nèi)容：從一點(diǎn)出發(fā)繞回路一周回到該點(diǎn)時(shí)，各段電壓的代數(shù)和等于零。數(shù)學(xué)表達(dá)式為數(shù)學(xué)表達(dá)式為 U U = 0 = 0

3、沿回路繞行方向一周沿回路繞行方向一周 所有元件的電壓所有元件的電壓 電壓的正負(fù)符號(hào)電壓的正負(fù)符號(hào) Uab= ? b a I R Uab= ? b a I R baE Uab=?baE Uba= ?此式又稱(chēng)回路電壓方程、如圖簡(jiǎn)單閉合電路， 求閉合電路的電流I及各電阻兩端的電壓 。解： U UR1=R1=bc=Ibc=IR1=2R1=25= 10V5= 10V U UR2=R2=ca=Ica=IR2=2R2=21= 2V1= 2V而而ab= - E = -12Vab= - E = -12VARREI2151221 b b c c a a RI RE 2 2、思考：沿著回路、思考：沿著回路abcaa

4、bca的方向繞一周所有電壓的方向繞一周所有電壓 Uab , Ubc , UcaUab , Ubc , Uca有何關(guān)系？有何關(guān)系？ 電壓與電流的參考方向是一致電壓與電流的參考方向是一致 Uab + Ubc +Uca=0 b b c c a a RI RE 2、用爬樓的高度做比喻，說(shuō)明上題回路電位的升降的情況。 =(Va-Vb)+(Vb-Vc)+(Vc-Va)=0討論推導(dǎo)：Uab + Ubc +Uca電壓就電位差電壓就電位差 =0=0 ？b ba aa ac cE E3 3 -E -E1 1 +I +I1 1R R1 1 +E +E2 2 -I -I2 2R R2 2 +I +I3 3R R3 3

5、=0=0 Uab = +E3 ， Ubc = -E1 + I1R1 ， Ucd= E2 - I2R2 ， Uda = I3 R3， 例例如圖復(fù)雜電路如圖復(fù)雜電路列出回路電壓方程列出回路電壓方程 繞行方向繞行方向 電源極性電源極性沿著回路沿著回路 abcda 繞行方向繞行方向參考方向參考方向I1 E2R1I3 R3 a d E 1R2cI2bE3解：由基爾霍夫電壓定律得: 分析分析：E E3 3 -E -E1 1 +I +I1 1R R1 1 +E +E2 2 -I -I2 2R R2 2 +I +I3 3R R3 3=0=0I1 E2R1I3 R3 a d E1R2cI2bE3注意注意（1）、

6、上式把電源電動(dòng)勢(shì)看成是一個(gè)有正負(fù)極的電壓元件 注意各電壓正負(fù)符號(hào)的確定 （2）繞行方向可選擇，但已經(jīng)選定后不能中途改變。（3） 回路電壓方程是按電壓參考方向列寫(xiě)，與電壓實(shí)際方向無(wú)關(guān)。 應(yīng)用 U U = 0 = 0 （）（） 任意標(biāo)出未知電流（或電壓）的參考方向。 ( () )確定確定各元件電壓的正負(fù)符號(hào)：各元件電壓的正負(fù)符號(hào)： ( (4) )根據(jù)根據(jù) U = 0 列回路電壓方程列回路電壓方程 2利用利用 U = 0 列回路電壓方程時(shí)步驟列回路電壓方程時(shí)步驟 （）選擇回路繞行方向。Uab= +IR b a I R Uab= - IR b a I R baE Uab=+EbaE Uba= - -E

7、R3E1R2R1 E2練習(xí)練習(xí)1 1、如圖所示一個(gè)單回路，已知、如圖所示一個(gè)單回路，已知E1=10VE1=10V，E2=36VE2=36V，R1=R2=5R1=R2=5，R3=3R3=3試應(yīng)用基爾霍夫電試應(yīng)用基爾霍夫電壓定律列出回路電壓方程，并求流過(guò)壓定律列出回路電壓方程，并求流過(guò)R2R2的電流？的電流？練習(xí)練習(xí)2、如圖、如圖 所示電路，列出各網(wǎng)孔所示電路，列出各網(wǎng)孔1、網(wǎng)孔、網(wǎng)孔2的回路電壓方程的回路電壓方程 。I3I2I1E1R1R2E2R34、小結(jié)（1）、基爾霍夫電壓定律和表達(dá)式。（2）、利用 U = 0 列回路電壓方程時(shí)的步驟 。5 5、作業(yè)：、作業(yè)：U Uabab - E- E1 1 + I + I1 1R R1 1 + E + E2 2 - I - I2 2R R2 2 + I + I3 3R R3 3=0=0基爾霍夫電壓定律的推廣應(yīng)用推廣應(yīng)用