直流電路的分析-電路的基本定律

直流電路的分析01020304電路的基本概念電路的基本物理量常用電路元件電路的基本定律05直流電路的分析方法基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律推廣04基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律(KVL)：在任一時(shí)刻，對(duì)任一閉合回路，沿回路繞行方向上各段電壓代數(shù)和等于零。也叫回路電壓定律。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：思考：右圖所示電路回路，怎么列寫(xiě)KVL方程呢？+US1R1US4R4R3R2_基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律根據(jù)電路，列寫(xiě)KVL方程一般步驟如下：（1）首先假設(shè)回路的繞行方向(順時(shí)針)；+US1R1US4R4R3R2_基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律根據(jù)電路，列寫(xiě)KVL方程一般步驟如下：（2）標(biāo)出回路中各個(gè)支路元件上電流、電壓的參考方向；+US1R1US4R4R3R2_I2U2I3U3I1U1I4U4基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律根據(jù)電路，列寫(xiě)KVL方程一般步驟如下：（3）沿繞行方向，列寫(xiě)KVL方程：若元件參考電壓與繞行方向一致，取正；若不一致，取負(fù)。+US1R1US4R4R3R2_I2U2I3U3I1U1I4U4-U1-US1+U2+U3+U4+US4=0基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律根據(jù)歐姆定律，化簡(jiǎn)電壓方程：–R1I1–US1+R2I2+R3I3+R4I4+US4=0+US1R1US4R4R3R2_I2U2I3U3I1U1I4U4基爾霍夫電壓定律推廣基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律(KVL)還可以擴(kuò)展到電路任一假想的回路。

IUSUR+_+_基爾霍夫電壓定律推廣基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律(KVL)還可以擴(kuò)展到電路任一假想的回路。

分析：（1）假設(shè)假想回路的繞行方向?yàn)槟鏁r(shí)針；（2）電阻元件的電壓參考方向如圖所示；（3）對(duì)假想的回路列寫(xiě)KVL方程：US+UR

U

=0歐姆定律：UR=-IR

U

=US

IR=3AIUSUR+_+_電路基爾霍夫電壓定律推廣基爾霍夫電壓定律

ABCUA+_UAB+_UB+_基爾霍夫電壓定律推廣基爾霍夫電壓定律

ABCUA+_UAB+_UB+_對(duì)假想回路列KVL：

基爾霍夫電壓定律推廣基爾霍夫電壓定律

RUS

abIRU基爾霍夫電壓定律推廣基爾霍夫電壓定律

（1）假定電路中R的正方向如圖所示；（2）列KVL電路方程：

RUS

abIRU基爾霍夫電壓定律推廣基爾霍夫電壓定律

解：（3）由歐姆定律：

RUS

abIRURU基爾霍夫電壓定律推廣基爾霍夫電壓定律

（4）數(shù)值計(jì)算RUS

abIRURU（實(shí)際方向與假設(shè)方向一致）（實(shí)際方向與假設(shè)方向相反）基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律(KVL)針對(duì)回路列寫(xiě)方程，其表達(dá)式為：運(yùn)用基爾霍夫電壓定律時(shí)，首先假定繞行方向，標(biāo)出回路元件參考方向，再列方程?；鶢柣舴螂妷憾?KVL)可擴(kuò)展到電路的任意假想回路。小結(jié)基爾霍夫電壓定律課后練習(xí)

R2E2E1R1R3I1I2I3abUab基爾霍夫電壓定律課后練習(xí)

直流電路的分析01020304電路的基本概念電路的基本物理量常用電路元件電路的基本定律05直流電路的分析方法常用電路名詞基爾霍夫電流定律04基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律推廣實(shí)際電路模型的電路圖如(a)所示，可利用歐姆定律直接計(jì)算燈泡工作時(shí)的電壓、電流、功率等物理量?；鶢柣舴螂娏鞫蒖1ER2R3ER（a）（b）對(duì)于電路圖(b)，是否還可以直接利用歐姆定律解決？常用電路名詞基爾霍夫電流定律網(wǎng)孔：回路內(nèi)部不包含任何支路的單一閉合路徑。節(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的聯(lián)接點(diǎn)?；芈罚弘娐分械娜我庖粭l閉合路徑。支路：一個(gè)或幾個(gè)元件構(gòu)成的無(wú)分支電路(同一支路電流相等)。常用電路名詞基爾霍夫電流定律圖示電路有

個(gè)節(jié)點(diǎn)，

個(gè)支路，

個(gè)回路，_____個(gè)網(wǎng)孔。2332112332基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律(KCL)：在任一時(shí)刻，流入任一節(jié)點(diǎn)的電流之和必然等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。也叫節(jié)點(diǎn)電流定律。節(jié)點(diǎn)電流方程：基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律例：如圖所示，流入a節(jié)點(diǎn)的電流有：I2，流出a節(jié)點(diǎn)的電流有I1、I4、I13，根據(jù)KCL有：I1I2I3I4I1+I3+I4=I2基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律若規(guī)定流入節(jié)點(diǎn)的電流為正，流出節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)，則根據(jù)KCL，結(jié)點(diǎn)a可以寫(xiě)出：基爾霍夫第一定律又可表述為：流入任一節(jié)點(diǎn)的電流的代數(shù)和恒等于零。I1I2I3I4–I1+I2–

I3–I4=0數(shù)學(xué)表達(dá)式：基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律例1：求左圖示電路中電流I1、I2。–I1–I2+10+(–12)=0?

I2=1A

–

4+7+I1=0?I1=-3A

解：分別對(duì)節(jié)點(diǎn)a和b列寫(xiě)KCL方程??7A4AI110A-12AI2ab其中I1得負(fù)值，說(shuō)明它的實(shí)際方向與參考方向相反?；鶢柣舴螂娏鞫赏茝V基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律(KCL)還可以擴(kuò)展到電路的任意閉合面，這個(gè)閉合面稱(chēng)為廣義節(jié)點(diǎn)。I1I2I3

廣義節(jié)點(diǎn)基爾霍夫電流定律常用電路名詞：支路、節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)孔、回路?；鶢柣舴螂娏鞫?KCL)針對(duì)節(jié)點(diǎn)列寫(xiě)方程，其兩個(gè)表達(dá)式分別為：小結(jié)基爾霍夫電流定律(KCL)可擴(kuò)展到電路的廣義節(jié)點(diǎn)。基爾霍夫電流定律課后練習(xí)思考1：圖示電路中有幾條支路，幾個(gè)節(jié)點(diǎn)，幾個(gè)回路，幾個(gè)網(wǎng)孔