基爾霍夫電流定律ppt課件.ppt

1、基爾霍夫定律,古斯塔夫羅伯特基爾霍夫,德國(guó)物理學(xué)家、化學(xué)家和天文學(xué)家，1847年畢業(yè)于柯尼斯堡大學(xué)。畢業(yè)后任柏林大學(xué)的臨時(shí)講師。1850年任布雷斯勞大學(xué)的非常任教授。1854年任海德堡大學(xué)教授。1875年因事故致殘不能作實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)到柏林大學(xué)任理論物理學(xué)教授。1875年當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。主要從事光譜、輻射和電學(xué)方面的研究。 他1845年提出基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電壓定律和基爾霍夫電路定律,發(fā)展了歐姆定律,對(duì)電路理論有重大貢獻(xiàn)。1858年提出基爾霍夫輻射定律。1859年發(fā)明分光儀，與化學(xué)家R.W.本生共同創(chuàng)立了光譜分析法，并用此法發(fā)現(xiàn)了元素銫(1860)和銣(1861)。他并將光譜分析應(yīng)用

2、于太陽(yáng)的組成上。他將太陽(yáng)光譜與地球上的幾十種元素的光譜加以比較，從而發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)上有許多地球上常見(jiàn)的元素，如鈉、鎂、銅、鋅、鋇、鎳等。,簡(jiǎn)單電路：一個(gè)電源和多個(gè)電阻組成的，可以用電阻的串、并聯(lián)簡(jiǎn)化并利用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算的電路。,復(fù)雜電路：兩個(gè)以上含有電源的支路組成的多回路電路，不能運(yùn)用電阻的串、并聯(lián)分析方法簡(jiǎn)化成一個(gè)簡(jiǎn)單回路的電路。,知識(shí)回顧 引入新課,一、電路的常用術(shù)語(yǔ) 支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔 二、基爾霍夫電流定律,教學(xué)內(nèi)容,一、電路的常用術(shù)語(yǔ),1.支路：一個(gè)或幾個(gè)二端元件串聯(lián)構(gòu)成的一段電路稱為支路。,ab、ac、ad、bc、bd、cd,一、復(fù)雜電路中的幾個(gè)基本概念,1、支路：由一個(gè)或幾個(gè)元件首

3、尾相接構(gòu)成的無(wú)分支電路。,右圖中有 條支路：,E1和R1串聯(lián)構(gòu)成一條支路,E2和R2串聯(lián)構(gòu)成一條支路,R3單獨(dú)構(gòu)成另一條支路,3,思考,同一支路中的電流有什么關(guān)系？,相同,2.節(jié)點(diǎn)：電路中三條及三條以上支路的連接點(diǎn).,a b c d,一、電路的常用術(shù)語(yǔ),ab、ac、ad ba、bc、bd cb、cd、ca da、db、dc,3.回路：由一條或多條支路組成的閉合路徑稱為回路。,abda、 bcdb、 adca abcda、 abca 、abdca、bcadb,一、電路的常用術(shù)語(yǔ),4.網(wǎng)孔：網(wǎng)孔是回路的一種。將電路畫(huà)在平面上, 在回路內(nèi)部不另含有支路的回路稱為網(wǎng)孔。,abda、 bcdb、 adc

4、a abcda bd abca ad bd cd abdca ad bcadb cd,一、電路的常用術(shù)語(yǔ),3、回路：電路中從任一點(diǎn)出發(fā)，沿支路經(jīng)一定路徑又回到該點(diǎn)形成的閉合路徑?；蛘f(shuō)由支路構(gòu)成的任一閉合路徑。,右圖中，共有 個(gè)回路，分別是：,ABDMA,ANCBA,MANCBDM,A,B,C,D,M,N,4、網(wǎng)孔：最簡(jiǎn)單的、不可再分的回路。,思考,網(wǎng)孔和回路有什么關(guān)系？,上述回路中哪些是網(wǎng)孔？,3,電路中有幾條支路？ CD段是不是支路？ （ 5 ）,2. 有幾個(gè)節(jié)點(diǎn)？ （ 2 ）,3. 有幾個(gè)回路？ （ 6 ）,4. 有幾個(gè)網(wǎng)孔？ （ 3 ）,A,B,C,D,基爾霍夫電流定律(簡(jiǎn)稱KCL)表述

5、為：在任一瞬間，流進(jìn)某一節(jié)點(diǎn)的電流之和恒等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。,二、基爾霍夫電流定律 （KCL）,即: 入= 出,注：在寫(xiě)方程時(shí)，如把流出節(jié)點(diǎn)的電流視為正，則流入節(jié)點(diǎn)的電流則需取為負(fù)；反之則相反。,在任一瞬間，一個(gè)節(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和為 0。,入- 出=0,（一）、基爾霍夫電流定律（節(jié)點(diǎn)電流定律KCL）,1、第一種表述：電路中任意節(jié)點(diǎn)上，在任一時(shí)刻，流入節(jié)點(diǎn)的電流之和，恒等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。,在節(jié)點(diǎn)A上有： I1I3 I2I4I5 移項(xiàng)后就得到另一種表述。,即：I入 = I出,2、第二種表述：在任何時(shí)刻，電路中流過(guò)任一節(jié)點(diǎn)的電流的代數(shù)和恒等于零。,節(jié)點(diǎn)A： I1 - I2 + I3 -

6、 I4 - I5 0,列方程時(shí)： 若規(guī)定流入節(jié)點(diǎn)的電流前面取“”號(hào)，則流出該節(jié)點(diǎn)的電流前面取“”號(hào)，反之亦可。,即： I = 0,CCDC Training Center、Sichuan Petroleum School,【例】 圖示電路中，I1=2A，I2=-3A，I3=-2A，求電流I4。 解:由基爾霍夫第一定律可知 代入已知值 可得,【例】 電路如圖所示，求電流I3。 解:對(duì)A節(jié)點(diǎn) 因?yàn)镮1=I2，所以I3=0。 同理，對(duì)B節(jié)點(diǎn) 因?yàn)镮4=I5，也得I3=0。 由此可知，沒(méi)有構(gòu)成回路的單支路電流為零。,【例】 下圖所示電路中，若電流IA=1A，IB=-5A，ICA=2A，求電流IC、IA

7、B和IBC。,解:由 可得,電路如圖所示。根據(jù)已知支路電流求出其它支路電流。,若此題只求電流 i5，對(duì)閉合邊界 S 列寫(xiě) KCL 方程，一步便得,1A,3A,2A,4A,-,5A,-,11A,1,i,2,i,3,i,4,i,5,i,兩條支路電流大小相等， 一個(gè)流入，一個(gè)流出。,只有一條支路相連，則 i=0。,流入和流出封閉面電流的代數(shù)和為零。,應(yīng)用方法與步驟： 確定節(jié)點(diǎn)； 確定流入節(jié)點(diǎn)與流出節(jié)點(diǎn)的電流方向； 根據(jù)節(jié)點(diǎn)電流定律列出節(jié)點(diǎn)電流方程； 解方程，求出未知電流的大小與方向（正值表示假設(shè)的電流方向與實(shí)際電流方向一致，負(fù)值則表示假設(shè)的電流方向與實(shí)際電流方向相反）。,舉例：求電路中的電流I1和I2,I1,I2,解：,對(duì)節(jié)點(diǎn)A：,I1 = -3A + 10A + 5A,對(duì)節(jié)點(diǎn)B：,5A = I2 + 2A + 10A,= 12A,整理：,I2 = 5A - 2A - 10A,= -7A,注意：應(yīng)用基爾霍夫電流定律時(shí)必須首先假設(shè)電流的參考方向，然后列寫(xiě)方程并代入電流數(shù)值計(jì)算。若求出電流為負(fù)值，則說(shuō)明該電流實(shí)際方向與假設(shè)的參考方向相反。,可知：I1的實(shí)際方向與參考方向相同；I2的實(shí)際方向與參考方向相反,是流向節(jié)點(diǎn)B的。,小 結(jié),