基爾霍夫電流和電壓定律課件

2.基爾霍夫電流和電壓定律教學重點：電路元件和基本定律1.電路元件特性

電阻元件一.線性定常電阻元件(1)電壓與電流取關聯(lián)參考方向1.歐姆定律(Ohm’sLaw)u

RiR稱為電阻單位名稱：歐(姆)符號:R+ui令G

1/RG稱為電導則歐姆定律表示為

iGu.單位名稱：西(門子)符號:S(Siemens)ui0線性電阻元件的伏安特性為一條過原點的直線(2)電阻的電壓和電流的參考方向相反R+ui則歐姆定律寫為u

–Ri

或i

–Gu公式必須和參考方向配套使用！2.功率和能量p吸

–ui

–(–Ri)ii2R

–u(–u/R)=u2/R功率：R+ui能量：可用功表示。從t0

到

t電阻消耗的能量Riu+–3.開路與短路當R=0(G=

)，視其為短路。

i為有限值時，u=0。當R=(G=0)，視其為開路。

u為有限值時，i=0。ui0開路ui0短路

電感元件Li+–u變量:電流i,

磁鏈一.線性定常電感元件=N為電感線圈的磁鏈L

稱為自感系數(shù)L的單位名稱：亨（利）符號：H(Henry）韋安（

~i）特性i0二.線性電感電壓、電流關系：由電磁感應定律與楞次定律i,右螺旋e,右螺旋u,e

一致u,i

關聯(lián)i+–u–+eLi+–u(1)u的大小與i

的變化率成正比，與i的大小無關；(3)電感元件是一種記憶元件；(2)電感在直流電路中相當于短路；(4)當u，i為關聯(lián)方向時，u=Ldi

/dt；

u，i為非關聯(lián)方向時，u=–Ldi

/dt

。小結：三.電感的儲能也是無損元件無源元件對于線性電容，有

q=Cu

一.元件特性C

稱為電容器的電容電容C的單位：F(法)(Farad，法拉)F=C/V=A?s/V=s/常用F，nF，pF等表示。Ciu+–+–

電容元件庫伏（q~u）

特性qu0二.線性電容的電壓、電流關系Ciu+–+–小結：(1)i的大小與u

的變化率成正比，與u的大小無關；(3)電容元件是一種記憶元件；(2)電容在直流電路中相當于開路，有隔直作用；(4)當u，i為關聯(lián)方向時，i=Cdu/dt；

u，i為非關聯(lián)方向時，i=–Cdu/dt

。三.電容的儲能也是無損元件無源元件

電源元件一、理想電壓源1.特點：(a)端電壓由電源本身決定，與外電路無關；(b)通過它的電流是任意的，由外電路決定。電路符號uS2.伏安特性uS+_iu+_USui03.理想電壓源的開路與短路uS+_iu+_(1)開路

i=0(2)理想電壓源不允許短路。4.功率i,uS

關聯(lián)

p吸=uSip發(fā)=–uSii,us非關聯(lián)p發(fā)=uSip吸=-

uSiuS+_iu+_uS+_iu+_二、理想電流源1.特點：(a)電源電流由電源本身決定，與外電路無關；(b)電源兩端電壓是由外電路決定。電路符號iS2.伏安特性ISui0iSiu+_3.理想電流源的短路與開路(2)理想電流源不允許開路。(1)短路：i=iS

，u=0

iSiu+_4.實際電流源的產(chǎn)生：穩(wěn)流電子設備，如光電池，晶體三極管5.功率p發(fā)=uisp吸=–uisp吸=uis

p發(fā)=–uisiSu+_iSu+_u,iS

關聯(lián)

u,iS

非關聯(lián)

基爾霍夫定律基爾霍夫電流定律

(Kirchhoff’sCurrentLaw—KCL

)基爾霍夫電壓定律(Kirchhoff’sVoltageLaw—KVL

)基爾霍夫定律與元件特性是電路分析的基礎。一.幾個名詞1.支路(branch)：電路中流過同一電流的每個分支。(b)2.節(jié)點(node):

支路的連接點稱為節(jié)點。(n)4.回路(loop)：由支路組成的閉合路徑。(l)b=33.路徑(path)：兩節(jié)點間的一條通路。路徑由支路構成。5.網(wǎng)孔(mesh)：對平面電路，每個網(wǎng)眼即為網(wǎng)孔。網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。ab+_R1uS1+_uS2R2R3l=3n=2123123二.

基爾霍夫電流定律(KCL)：物理基礎:電荷守恒，電流連續(xù)性。–i1+i2–i3+i4=0i1+i3=i2+i4??7A4Ai110A-12Ai2i1+i2–10–(–12)=0i2=1A

i1i4i2i3?例

4–7–i1=0i1=–3A

例KCL的推廣：ABiABiiABi3i2i1兩條支路電流大小相等，一個流入，一個流出。只有一條支路相連，則i=0。？A==B?i3

==i4?A==B?AB+_1111113+_22.i4i3AB+_1111113+_21.i2i1i1

==i2?i1

=i2A=BA=Bi3

=i4–R1I1–US1+R2I2–R3I3+R4I4+US4=0–R1I1+R2I2–R3I3+R4I4=US1–US4例順時針方向繞行:三、基爾霍夫電壓定律

(KVL)電阻壓降電源壓升-U1-US1+U2+U3+U4+US4=0I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4ABl1l2UAB(沿l1)=UAB(沿l2）電位的單值性推論：電路中任意兩點間的電壓等于兩點間任一條路徑經(jīng)過的各元件電壓的代數(shù)和。I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4AB圖示電路：求U和I。1A3A2A3V2V3UI例1U1解：3+1-2+I=0，I=-2（A）U1=