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第2讲 基尔霍夫定律和电路元件

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基尔霍夫定律及电路元件

基尔霍夫定律及电路元件

i + u – +
i u –
图（a）关联参考方向
图（b）非关联参考方向
注意：以后讨论均在参考方向下进行，不考虑真实方向。
2018-7-26
第1章 基尔霍夫定律及电路元件
11
§1.2 电功率与电能
一、电功率
1 定义：电功率[常简称功率(power)]是用以衡量电能转换或 传输速率的物理量，可用下式表达： 单位： (瓦特)W 2 功率与电压电流关系 由于 所以
2018-7-26 第1章 基尔霍夫定律及电路元件 2
§1.1 电压 电流及其参考方向
问
题
10Ω
7Ω
4Ω 1Ω
8Ω 5Ω 2Ω
9Ω 6Ω 3Ω
i
R
t
O
(1) 在有些复杂电路中，电流的真实方向事先很难确定。 (2) 电路中有些电流的真实方向随时间变化，无法标出 真实方向。
2018-7-26 第1章 方向
3 直流电流与交变电流 大小和方向不随时间变化的电流称为直流 。（DC） 随时间作周期性变化且平均值为零的电流称为交流。(AC)
i
t
i
ωt
O
O
π
2π
2018-7-26
第1章 基尔霍夫定律及电路元件
6
§1.1 电压 电流及其参考方向
二、电压
1 定义：电场力把单位正电荷从一点移动到另一点所作的功。 用符号 u 表示，其数学表达式为：
10Ω
§1.1 电压 电流及其参考方向
(2)电流参考方向的两种表示： • 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。
i a b
• 用双下标表示：如iab,电流的参考方向由a点指向b点。
注意：

第2讲(基尔霍夫定律).ppt

第2讲(基尔霍夫定律).ppt

1.5 基尔霍夫定律
2. 应用步骤
1）在电路图上标出电流、电压、电源的参考方向。 2）标出回路的绕行方向。 3）根据KVL列方程，求解。
3. KVL的扩展应用--用于“开口”电路。 例3 E I + _ R
U
+
E -IR - U = 0 U = E -IR
-
1.5 基尔霍夫定律
例 4 求 U1 ,U2 , U3 .
2V +
+ U1 U3 +
6V -
+ U2 -
12V +
+
解：
U1 = 2 + 6 = 8V U2 = 2 12 = 10V U3 = 12 + 6 = 18V
1.5 基尔霍夫定律
练习1： 求各电流源的功率,并判断 是起电源还是负载作用。 1A Is1 思路：
a+ _ 10 + b
20
回路：a-c-b-d-a
U 3 U 2 U1 U 4
U1 U 4 U 3 U 2 0
即
E1
U 0
R1 R2 I I a 2 d c 1 - U4 + + U3 I3 + + + U5 R3 U1 U2 E2 b
KVL:任一时刻，沿任一回路以任一方向绕行一周 时,回路中各段电压的代数和为零。
1.5 基尔霍夫定律
由U3 U 2 U1 U 4
I1R1 E2 E1 I 2 R2
即ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
I1 R1 + E1 -
R2
I2 +
E RI
E2 - E1 I 2 R2 - I1R1

基尔霍夫定律课件-讲课PPT课件

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9
也可以表述为：
在电路中任一时刻，流入任一节点 的支路电流与流出该节点的支路电流的 代数和为零
I 0
I1 I5
A
I2
I4
I3
编辑版pppt
10
例 1：求电路中的电
流I1和I2
3A
注意：应用基尔霍夫电流定律时
必须首先假设电流的参考方向，若
10A I2
A
5A B
10A
2A I1
求出电流为负值，则说明该电流实
际方向与假设的参考方向相反。
编辑版pppt
11
2.列节点电流方程的步骤
1 找出节点 2 假设电流方向 3 根据基尔霍夫电流定律，列出节点电流约束方程 4 说明正负号代表的意义
编辑版pppt
12
3.知识推广
判断电路中电流之间的关系
E1
从由电节路点右A端可可知得 I1+I2 =I3 A
结论
E2
I1
R1
请同学试用KCL定律解释“单线带电操作的安全性”
三、预习下节课的内容：
基尔霍夫电压定律
编辑版pppt
15
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
17
I2
R2
I3
基尔霍夫电流定律可以推广 应用于任意假定的封闭面
R5 R3
R4
编辑版pppt
13
课堂小结
1. 四个基本概念：
支路、节点、回路、网孔
2. 基尔霍夫电流定律： I 0
3. 基尔霍夫电流定律的知识推广
编辑版pppt
14
课后作业
一、巩固性作业（必做题）：
23页 6和7题

基尔霍夫定律PPT课件

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中的A、B两点。
3.回路：电路中任何一个闭合路径叫作回路，如图2-6-1中的
AFCBDA回路、ADBEA回路和AFCBEA回路。
4.网孔：中间无支路穿过的回路叫网孔，如图2-6-1中的AFCBDA
回路、ADBEA回路都是网孔。
提示：支路、节点、回路、网孔都是重要的物理概念，容易出错。
应当反复练习，及时指出学生中出现的错误，强化对概念的理解。
图2-6-3标定各元件电压参考方向；
选定回路绕行方向，顺时针或逆时针。
对图中回路列KVL方程有：
1 + 2 − 3 − 4 = 0
应当指出：在列写回路电压方程时，首先要对标定电压参考方向，其次为回路选
取一个回路“绕行方向”。通常规定，对参考方向与回路“绕行方向”相同的电压
取正号，同时对参考方向与回路“绕行方向”相反的电压取负号。
知识清单
基尔霍夫第一定律——节点电流定律（KCL）
基尔霍夫第一定律又称节点电流定律、基尔霍夫电流定律（KCL）。
KCL定律指出：在任一瞬间通过电路中任一节点的电流代数和横等于零。即
∑ = 0
如图2-6-2所示，可列出节点a的电流方程：
−1 + 2 + 3 − 4 + 5 = 0
①
对式①进行变形可得：
直流电路
考纲解读
一、最新考纲要求
1.节点、支路、回路等电路基本概念；
2.理解基尔霍夫第一、第二定律；
3.能够应用基尔霍夫定律列写一般复杂电路的节点电流方程和回路电压方程。
二、考点解读
必考点：节点、支路、回路等电路基本概念；
基尔霍夫第一定律（KCL），基尔霍夫第二定律（KVL）的含义；
应用KCL、KVL解题时的步骤（思路）。

第2讲_基尔霍夫定律与电路元件

第2讲_基尔霍夫定律与电路元件

§1-5 独立源
2.电流源（理想电流源）
iiss u
u
Is i
u
i s ( t 2 ) ii ss (( tt 11 ))
i
(a)电流源 (理想电流源)
(b)理想恒定电流源 (c)一般理想电流源Is(t)在
的伏安特性
某个瞬间t1的伏安特性
(1)电流源输出电流是一个固定值Is
电流源的主要性质：(2)电流源本身不能确定自身的端电压，
总结
电路分析的任务：求解各支路的电流和电压
电路＝电路结构＋电路元件
KCL、KVL——决定各支路电流之间、各支路电压之间的关系。 电路元件——决定具体电路性质。即具有相同结构的电路，若采用
不同的元件，电路的性质也不同。
为了电路分析和计算的需要，任意规定一个电流、电流方向， 原因：
往往不能事先确定电流、电压的实际方向 ； 时变电流、电压的实际方向随时间不断变动，不能够在电路图上标
由KCL：-iis + i + ius = 0 得：i = iis = 2A
A
B
iS
ius i
uis
uS
u
BC间应并入一理想电流源。
C
§1-5 独立源
4.理想电源的串并联
理想电压源的串并联 （1）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱn个理想电压源串联时，对外电路而言可用一个
理想电压源代替，且有 us＝Σusi
注意：uSj的参考方向与us的参考方向相对应。
Rcd = 4//4//[(2//2 + 6)//4 + 2] =100/77 ()
例：求图示（a）电路的等效电阻Rab
解1：cd间短路（等电位）

基尔霍夫定律 PPT课件

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b
I1 I2
R
1
R2
a
I6 R4
R6R
c
5
I4
+ -
I3
E4 d
I5
f
+
_ E3
R3
支路：ab、ad、… ... （共6条）
节点：a、 b、c、d (共4个）
回路：abda、 bcdb、 … ...
（共7 个）
网孔： abda、 bcdb、
cdafc
（共3个）
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基尔霍夫电压定律是确定电路回路内电压之间关系的 一个定律：电路中的任一回路，在任一瞬间，沿任意循 行方向循环一周，其电位升等于电位降。或者电压的代 数和为 0。即：
或:
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(电压参考方向与回路绕行方向 一致时取正号，相反时取负号)
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例9 如图１—18所示电路，已知Ｅ＝18V, R１=3Ω，R
I R１ R２ a R
＋＋ Ｅ1 ＿ ＿Ｅ2 b
有源
aI
二端
网络
R
N
b
a
rｏ
I
+
R
Ｅ0 b
-
A 有源复杂电路
B 有源二端网络电路
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图１—22（1）戴维南定理示例
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C 等效电源电路
等效电压源的电动势Ｅｏ等于有源二端网络的开路电 压U0，如图D所示。
等效电压源的内阻r0等于有源二端网络去掉电源后（ 电压源短路，电流源开路）所得无源二端网络的等效电 阻。如图Ｅ所示。
(2)隔直流、通交流.把电容器接入交流电路中 时,交流电压的大小和方向不断随时间改变, 电容器被反复的充电、放电,电路中就有持 续的电流通过.但不允许直流电通过.

电路原理-基尔霍夫定律ppt课件

电路原理-基尔霍夫定律ppt课件

i ( t ) i ( t ) i ( t ) 0 1 4 6
i ( t ) i ( t ) i ( t ) 2 3 1
i ( t ) i ( t ) i ( t ) 7 2 5
i5(t) i4(t)
0 i ( t ) i ( t ) i ( t ) 3 6 7
回路3
u ( t ) u ( t ) u ( t ) u ( t ) 4 5 2 1
移项得另外一个表达式：
ut ( ) ut ( )
降 升
讨论：
1.物理意义：
在任一瞬时由一点出发沿一回路绕行一周回到原出发点， 该点的电位不会发生改变。 KVL是集中参数电路中任意一 点瞬时电位单值性的必然结果。 也就决定了集中参数电路 中任意两点间瞬时电压单值性。
电路原理课件基尔霍夫定律
一. 电路术语
二端元件: 只有2个端点，流入电流＝流出电流。
支路:
每一个二端元件称为一条支路。 节点: 每条支路的端点叫节点。
一. 电路术语
回路：
由若干支路构成的闭合路径，其中每个节点与 该回路的两条（且只有两条）支路相关联。 网孔： 回路内部不含支路称为网孔。 支路电流： 流经元件的电流称为支路电流。 支路电压： 元件的端电压称为支路电压。
四. 电压与电位
例.求节点①到节点⑤的电压和各节点的电位。
电压的计算与计算电压 的路径无关。 解：1.求节点①到节点⑤的电压
u u u 4 V ① ⑤ ① ② ② ⑤ u u u 4 V ① ⑤ ① ④ ④ ⑤
2.求各节点的电位
计算各节点的电位时，要先选择一个电位参考 点，即零电位点。
二. 基尔霍夫电流定律 (Kirchhoff's current law，KCL)

第2讲电压源电流源与基尔霍夫定律

第2讲电压源电流源与基尔霍夫定律

i
伏安特性曲线 u +
_
US us 0 i
(1) 若uS = US ，即直流电源。则其伏安特性为平行于 电流轴的直线。
2、 理想电压源的开路与短路：
I R
(1) 负载开路：R，i=0，u=us ；
电源模型不存在。 理想电压源不允许负载短路。
5V
(2) 负载短路：R=0，i ，此时理想来自3、实际电压源： I r
+ u _
4. 功率 i
iS
i _ iS u +
+
u
u , iS 非关联
p 发 = u is
p吸= – uis
u , iS 关联
_
p吸= uis p发= – uis
例2、求IS的功率。
3Ω 2V + IS=1A
？
2 I 3?
解：
_
US
U
I
2? I 3
_
3 1 2 5V
非关联，P>0,发出功率。 整个电路功率平衡吗？
i
(1) 负载短路：R=0， i= iS ，u=0 ，电 流源被短路。
R (2) 负载开路：R，i= i ，u 。若 S 强迫断开电流源回路，电路模型为病 态，理想电流源不允许负载开路。
iS
4. 实际电流源的产生： 可由稳流电子设备产生，有些电子器件输出具备电流源特 性，如晶体管的集电极电流与负载无关；光电池在一定光 线照射下光电池被激发产生一定值的电流等。
1A
I U R
R 1 , I 1 A , U 1V R 10 , I 1 A , U 10V
2. 伏安特性 i + iS u _ u IS
0

基尔霍夫定律课件ppt

基尔霍夫定律课件ppt
详细描述
环路是指电路中任意一个闭合的路径，环路电压定律表明在 任意一个闭合环路上，沿环路方向上各段电压的代数和等于 零。这个定律可以用于分析电路中各元件之间的电压关系。
电阻、电导与电位的概念
总结词
电阻是表示电路对电流阻碍作用的物理量，电导是电阻的倒数，电位是表示电场中某一点的电势。
详细描述
电阻是电路中常见的元件，它阻碍电流的流动，通常用欧姆表示。电导是电阻的倒数，即1/R，用于 衡量电路导电能力的大小。电位是电场中某一点的电势，通常用伏特表示，可以用于分析电路中各点 的电势分布。
通过对实验数据的分析，可以验证 基尔霍夫定律是否成立。
案例一：单电源电路
电路设计
单电源电路是指由一个电源和若干个电阻组成的电路。
基尔霍夫定律的应用
在单电源电路中，基尔霍夫定律可以用来计算电流的大小和方向。
实验验证
通过实验测量电流的大小和方向，可以验证基尔霍夫定律的正确性 。
案例二：复杂电路
电路设计
03
基尔霍夫定律的运用
支路电流法
支路电流法是基尔霍夫定律在复杂电路中的一种应用方法，其基本原理是：在任何 一个闭合电路中，各支路电流的代数和等于零。
应用支路电流法时，首先需要确定各支路的电流方向，然后根据基尔霍夫定律列出 各支路电流的方程式，最后解方程组求得各支路电流。
支路电流法的优点是能够直接得出各支路电流的值，适用于支路数较少且各支路电 流易于测量的电路。
基尔霍夫节点电流定律是指在任意一个节点上，所有流入的电流之和等于所有流 出的电流之和。
详细描述
节点是指电路中任意一个连接点，节点电流定律表明在任意一个节点上，所有流 入的电流之和等于所有流出的电流之和，即电流的总量守恒。这个定律可以用于 分析电路中各支路电流之间的关系。

基尔霍夫定律课件

基尔霍夫定律课件

基尔霍夫定律
三、基尔霍夫定律的应用
支路电流法： 以各条支路电流为未知量，根据基尔霍夫定律列出联 立方程组求解各支路电流的分析方法。
用基尔霍夫定律解题的步骤： （1）标出各支路的电流方向和网孔电压的绕向。
（2）用基尔霍夫电流定律列出节点电流方程式（若电路有m 个节点，只需列出任意(m 1)个独立节点的电流方程）。
基尔霍夫电流定律的应用
基尔霍夫定律
例：求电路中的电流I1和I2
分析：电路中有两个节点，为A、B
10A I2
I1为节点A一支路电流，其它支路电流已知 I2为节点A一支路电流，其它支路电流已知 可以利用基尔霍夫电流定律求解
解： 对节点A I1=3A+10A+5A =18A
3A A
5A B I1
10A 2A
如果规定流入节点的电流为正，流出 节点的电流为负，则可得出下面的结论：
∑I=0
即电流定律的第二种表述：在任一时刻，连接在电 路中任一节点上的各支路电流代数和等 于零。
注意：应用基尔霍夫电流定律时必须首先假 设电流的参考方向（即假定电流流动的方向， 叫做电流的参考方向，通常用“→”号表 示），若求出电流为负值，则说明该电流实 际方向与假设的参考方向相反。
（3）用基尔霍夫电压定律列出网孔的回路电压方程（条n支 路列n-（m-1）个方程）。 （4）联立方程求解支路的电流（n条支路列n个方程）。 （5）确定各支路电流的实际方向。当支路电流计算结果为 正值时，其实际方向与假设的参考方向相同，反之则相反。
基尔霍夫定律
如图所示电路，试求：各支路电流I1、 I2、I3。
基尔霍夫定律
10A I2
3A A
5A B I1
10A 2A

基尔霍夫定律PPT课件 人教版

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应用推广
(1) 电路中任意假设的封闭面,KCL定律仍然成立。
如图a中，对于封闭面S来说，有I1+I2 =I3
(2) 电路之间的电流关系，仍然可由节点电流定律判定。 如图b中，流入电路B中的电流等于流出该电路的电流
图a 电流定律的推广(1)
图b 电流定律的推广(2)
总结与作业
理解支路、节点、回路和网孔的含义， 回路和网孔的区别。
基尔霍夫第一定律：在任一瞬间通过电 路中任一节点的电流代数和恒等于零。
应用基尔霍夫第一定律时要注意电流实 际方向与参考方向的关系，此定律还可将节 点推广成一个任意假定的封闭面。
作业：P26 第一题、第二题、第五题
谢谢！
1有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。 2一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。 3生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。 4读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。 5最聪明的人是最不愿浪费时间的人。 6不要因为怕被玫瑰的刺伤到你，就不敢去摘玫瑰。 7大多数人想要改造这个世界，但却罕有人想改造自己 8命运把人抛入最低谷时，往往是人生转折的最佳期。 若自怨自艾，必会坐失良机！
c、d、e、f 到底 是不是节点呢？
节点：a、b
回路：电路中的任一闭合路径
回路：电路中的任一闭合路径
回路：acdba、abfea、 acdbfea
网孔：回路内不含有支路，是不可再分的回路
网孔：acdba、abfea
网孔一定是回路 ，回路不一定是 网孔！
帮助
支路：6条 节点：4个 回路：7个 网孔：3个
比较以下两个电路的不同
1.电路中只有1个电源 2.可以用电阻的串并联化简
分析方法
1.电路中有2个电源 2.不能用电阻的串并联化简

电路基础第2讲基尔霍夫定律

电路基础第2讲基尔霍夫定律
基尔霍夫定律与元件特性——
电路分析的根本依据。
14
第2讲 基尔霍夫定律
结束
作业：P58 1-7、1-8 预习: 电阻元件和电源元件
15
第2讲 基尔霍夫定律
（一 ） 几个电路名词：
①
②
3
1、支路 (branch)：电路中通过同一 电流的每个分支。
12
45
6
③
④
2、结点 (node): 支路的连接点称 为结点，也称节点。
3、回路(loop)：由支路组成的闭 合路径。
4、网孔(mesh)：对平面电路，每个网眼即为网孔。 网孔是回路，但回路不一定是网孔。
求i1、 i2。
解：
10A
i1
i2
B
-12A
对A结点， 4–7–i1= 0
i1= 4－7＝ – 3A
对B结点，
i1+i2 ＝10 +（－12）
i2=－ i1 －2＝－（－3）－2＝1A
①参考方向与结点的关系 ②参考方向与实际方向的关系
13
（五） KL在电路分析中的地位：
1、 KCL是对支路电流的线性约束，KVL是对支路电压的 线性约束。 2、 KCL、KVL与组成支路的元件性质及参数无关。 3、 KCL表明在每一节点上电荷是守恒的； KVL是能量 守恒的具体体现(电压与路径无关)。 4、KCL、KVL只适用于集中参数电路。
（三）基尔霍夫电压定律(Kirchhoff's Voltage Law—KVL )
1、内容：
集中参数电路中，任一时刻，沿任一闭合路径 (按固定绕向)，
各支路电压代数和恒等于零。 即 + u5 _
? u?0
5
_①

优秀课件：基尔霍夫定律

优秀课件：基尔霍夫定律
电路中有两个节点，为A、B 解：
对节点A I1=3A+10A+5A=18A 对节点B 5A=I2+2A+10A 整理：
I2=5A-2A-10A=-7A
可知：I1的实际方向与参考方向相 同，I2的实际方向是向下的
10A I2
3A A
5A B
10A
2A I1
注意：应用基尔霍夫电流定 律时必须首先假设电流的参 考方向，若求出电流为负值， 则说明该电流实际方向与假 设的参考方向相反。
节点C IC＋IBC－ICA＝0 以上三式相加： IA＋IB＋IC ＝0
基尔霍夫电流定律可以推广应用于任意假定的封闭面
任务四:基尔霍夫电流定律的推广
判断电路中电流之间的关系
R1 I1
I3=I1+I2
E1
R5
I2
A
R3
E2
R2
I3
R4
思考：
1.电路中I1和I2的关系：I1=I2 2.若一条导线断开 I1=0
请大家用KCL定律帮助 小明探究原因。
携手共进，齐创精品工程
Thank You
世界触手可及
A
E2
R3 R2
E1和R1串联构成一条支路
B
E2和R2串联构成一条支路
R3单独构成另一条支路
2.节点：三条或三条以上支路的连接点叫节点。
右图中A和B为节点
任务一:复杂电路的四个概念
3.回路：电路中任一闭合路
M
A
N
径称为回路。
E1
E2
考虑：图中共有 3 个回路， 分别是：A B D M A
ANCBA MNCDM
基尔霍夫电流定律和电压定律
的两个定律，运用这两个定律

基尔霍夫定律与电路元件

基尔霍夫定律与电路元件
3 实际应用
基尔霍夫第一定律广泛应用于电路分析和设计，帮助工程师解决电流分布问题。
基尔霍夫第二定律
1 定律概述
基尔霍夫第二定律，也称为电压环路定律，规定电路中任意闭合回路的电压代数和等于 零。
2 示例
例如，在串联电路中，总电压等于各电阻之间的电压之和。
3 实际应用
基尔霍夫第二定律在电路分析和设计中发挥着重要作用，帮助工程师计算电压分配。
电容器
电容器储存电荷，将电能转化为储存形式，用 于滤波、调节电压等电路应用。
基尔霍夫定律与电路元件
在电路学中，基尔霍夫定律是解决电路中电流和电压分布问题的基本原理。 本次演讲将介绍基尔霍夫定律及常见电路元件。
基尔霍夫第一定律
1 定律概述
基尔霍夫第一定律，也称为电流守恒定律，规定入电流等于出电流。它是电路中电流分 布的基本原则。
2 示例
例如，在并联电路中，总电流等于各支路电流的代数和。
基尔霍夫第三定律
1 定律概述
基尔霍夫第三定律，也称为电阻器定律，规定电阻器两端的电压与电阻、电流成正比。
2 示例
例如，在一个电阻器上施加电压，电阻器中产生的电流与电阻成反比。
3 实际应用Βιβλιοθήκη 基尔霍夫第三定律帮助工程师计算电阻器的电压降，从而实现电路分析与设计。
电路元件简介
电阻器
电阻器是常用的电路元件，用于限制电流流动， 改变电路的电阻值。

第二讲 电路及简单计算2--基尔霍夫定律

第二讲 电路及简单计算2--基尔霍夫定律
U3
U
5
U6
U7
太原铁路职工培训基地
对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，其 电位降等于电位升。或，电压的代数和为 0。 电位降为正 I1 I 2 a + U1 R1 R2 I3 R3 #2 #3 b
即： U
0
电位升为负
+
_ U2
#1
例如： 回路#1
I1R1 I3R3 U 1
电位降 电位升
回路:由支路构成的闭合路径。
网孔:未被其他支路分割的单孔回路。 I1 I2 a 支路：共3条 R2 R1 + + 节点：a、 b R3 #2 #1 (共2个） U 2 _ U1 I3 #3 回路：共3个 b
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6条支路 4个结点 7个回路 3个网孔
U1
R3
R1
R4 R6 R5
U2 R2
有流出结点的支路电流的代数和恒等于零。
即：
i 0
I1+ I3+ I2＝ 0
I1
U1 R1
I1－ I4－ I6＝ 0
I6+ I5+ I2＝ 0
R3
I4 I5
R4 R6 I 6 R5
I3
U2 R 2
I2
太原铁路职工培训基地 二、基尔霍夫电流定律 (KCL)
定律：在集总电路中，任何时刻，对任一结点，所
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二、基尔霍夫电流定律 (KCL) 对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流之和 等于由节点流出的电流之和。或者说，在任一瞬间
，一个节点上电流的代数和为 0。
例
I2
I1
I1 I 3 I 2 I 4
或： I3

基尔霍夫定律课件-讲课

基尔霍夫定律课件-讲课

基尔霍夫定律的总结和重点
重点
电路中电荷守恒和电势差守恒。
总结
基尔霍夫定律是描述电路中电荷守恒和电势差守恒的物理定律，是电路设计与实验过程中不 可缺少的理论基础。
继续学习
探索更广泛的电子与通信科学，继续学习这个激动人心的领域中的更多精彩内容。
ห้องสมุดไป่ตู้
基尔霍夫定律的应用案例
电路板
电路板是基尔霍夫定律重要应用。
电路图
电路图是基尔霍夫定律计算电压、电流的重要工 具。
基尔霍夫定律的实验演示
材料
电源、电线、电阻、万用表。
步骤
• 连接电路 • 读取电压和电流 • 使用基尔霍夫定律计算
结果
成功验证基尔霍夫定律，实 验结果与理论相符。
基尔霍夫定律的局限性
探索基尔霍夫定律
了解基尔霍夫定律，探索电路世界中的奥秘。
什么是基尔霍夫定律
1 介绍
基尔霍夫定律是描述闭合电路中电荷守恒和电势差守恒的物理定律。它是电路中电流和 电压之间的关系。
2 公式和定义
基尔霍夫第一定律：闭合电路中，任意一个电路节点的电流之和等于零。 基尔霍夫第二定律：闭合电路中，以任何一个电路环为边界的电压之和等于零。
1 交流电路
2 复杂电路
基尔霍夫定律只适用于直流电路，不适用 于交流电路。
对于复杂的电路系统，应用基尔霍夫定律 的计算会变得很困难。
基尔霍夫定律的扩展和进一步研究
电路模拟软件
电路模拟软件可以帮助进行基尔霍夫定律计算， 加快电路设计进程。
扩展理论
基于物理学的质点的动量守恒定律，我们可以类 比到多体系统或者机械模型中。

基尔霍夫定律PPT课件

基尔霍夫定律PPT课件
(2) 电阻元件的端电压为 ±RI，当电流 I 的参考方向与回路绕 行方向一致时，选取“+”号；反之，选取“-”号；
(3) 电源电动势为 E，当电源电动势的标定方向与回路绕行 方向一致时，选取“+”号，反之应选取“-”号。
谢谢观赏
基尔霍夫定律
第一节 基尔霍夫定律
一、常用电路名词 二、基尔霍夫电流定律(节点电流定律) 三、基尔霍夫电压定律(回路电压定律)
一、常用电路名词
以图 3 - 1 所示电路为例说明常用电路名词。 1.支路：电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支 电路。如图 3 - 1 电路中的 ED、AB、FC 均为支路，该电路的 支路数目为 b = 3。
图 3-2 电流定律的举例说明
电流定律的第二种表述：在任何时刻，电路中任一节点上的 各支路电流代数和恒等 于零，即 I 0。
一般可在流入节点的电流 前面取“”号，在流出节点的 电流前面取“-”号，反之亦可。 例如图 3-2 中，在节点 A 上：
I1 - I2 I3 - I4 - I5 0
图 3-2 电流定律的举例说明
图 3-5 例题 3-1
【例3-1】如图 3-5 所示电桥电路，已知 I1 = 25 mA，I3 = 16 mA，I4 = 12 mA，试求其余电阻中的电流 I2、 I5、I6。
解： 在节点 a 上：I1 = I2 + I3，则 I2 = I1- I3 = (25 - 16) mA = 9 mA 在节点 d 上：I1 = I4 + I5，则 I5 = I1 - I4 = (25 - 12) mA = 13 mA 在节点 b 上：I2 = I6 + I5，则I 6 = I2 - I5 = (9 - 13) mA = -4 mA
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i1
i1
RL
得到一个CCCS
R1 (1 ) R2
第一章 基本要求
1.牢固掌握理想元件、电路模型、参考方向及关联 参考方向等概念。 2.深刻理解电压、电流、功率等物理量的意义和各 量之间的关系。 3.牢固掌握和熟练应用电阻、独立源的伏安特性 掌握受控源、运放的特性。 4.牢固掌握和熟练应用基尔霍夫电压定律及电流定 律。 5.树立用电路基本定律分析电路的观念。
+U -
i
B ius uS
(3)标出每个元件的电压和电流（关联方向） A 要使: pus = usiuS = 0， ∵US 0，∴ ius = 0 iS 由KCL：-iis + i + ius = 0 uis uS 得：i = iis = 2A BC间应并入一理想电流源。
B
ius i
u
C
§1-5 独立源
电流源的主要性质：
(3)电流源可以发出( U为正)或吸收( U为负)任意 大的功率，具有无限大的承载能力
例： 求:I, UR, U, P1Ω, PI , PU
S
S
I
1Ω UR Is=1A U
解： I = Is = 1A
UR = RI = 1×1 = 1V U = UR + US = 2V
1V Us
i
(a)电流源 (理想电流源)
(b)理想恒定电流源
(c)一般理想电流源Is(t)在 某个瞬间t1的伏安特性
的伏安特性
(1)电流源输出电流是一个固定值Is 电流源的主要性质：(2)电流源本身不能确定自身的端电压， 电流源的端电压由外电路决定
例：
R=1 Ω I=5A U=5V
Is=5A U I R
R=2 Ω I=5A U=10V 不管串联多少电阻，I总为5A
(2)标出每个元件的电压和电流(关联方向) 解：
A 要使: pis = uisiS = 0， ∵iS 0， ∴ uis = 0 iS 由KVL：uis + u + us = 0 uis 得：u = - us = -10V AB间应串入一理想电压源。 pu = u i = (- us ) iS = -20W pus = us ius = us iS = 20W
4.理想电源的串并联

理想电压源的串并联 （1）当n个理想电压源串联时，对外电路而言可用一个 理想电压源代替，且有 us＝Σusi
注意：uSj的参考方向与us的参考方向相对应。 （2）只有多个理想电压源的电压相等及极性一致时才 能够并联，且可用其中之一等效。（KVL） 理想电流源的串并联 （1）当n个理想电流源并联时，对外电路而言可用一个 理想电流源代替，且有 is＝Σisi 注意：iSj的参考方向与is的参考方向相对应。 （2）只有多个理想电流源的电流相等且方向一致时才 能够串联，且可用其中之一等效。
i
ri
§1-6 受控源
3.电压控制电流源（VCCS）
— 受控于电路中某一电压 的电流源
u gu
4.电流控制电流源（CCCS）
— 受控于电路中某一电流 的电流源
i
b i
受控源受控制支路的电压或电流的激励和控制 只要控制支路存在，受控源就存在于电路中 如果控制支路不存在，受控源则不存在于电路中
例：求（1）u0和uS的关系；（2）受控源的功率
Us
I U R
US 5 I A 2.5 A R 2
电压源输出电压保持U=Us=5V
电压源的主要性质：
⑶ 电压源可以发出( i为正) 或吸收( i为负)任意 大功率，具有无限大的承载能力。
§1-5 独立源
2.电流源（理想电流源）
u is i
is (t2 )
u
u
Is i
i (t1 ) is ) s (t1
§1-6 受控源
受控源的电压或电流是电路中其它部分电压或电流 的函数
——
受控源是构成晶体管和电子管等电子器件的基本元 件， 也是构成运算放大器等电路模型的基本元件
——
1.电压控制电压源（VCVS）
——
受控于电路中某一电压 的电压源
u1
u
1
2.电流控制电压源（CCVS)
——
受控于电路中某一电流 的电压源
P1Ω = RI2 = 1×1 = 1W
PUS = US I = 1×1 = 1W ( 吸收 )
PIS = －ISU = －1×2 = －2W ( 发出 )
§1-5 独立源
3.电源间的联接
A iS uis
i
B ius uS
例：已知如图电路中is=2A,us=10V，求:
（1）电流源和电压源的功率？
i
0
(b)理想恒定电压源 的伏安特性
(c)一般理想电压源Us(t)在 某个瞬间t1的伏安特性
(1)电压源输出电压是一个固定值Us 电压源的主要性质：(2)电压源本身不能确定自身的电流， 电压源中电流的大小由外电路决定
例： Us=5V，当R=1Ω时，
US 5 I A 5A R 1
U=Us=5V，当 R=2 Ω时，
（2）若使电流源功率为零，在AB间应串入何种元件？ 此时各元件的功率各是多少？
（3）若使电压源功率为零，在BC间应并入何种元件？ 此时各元件的功率各是多少？
解:(1)标出每个元件的电压和电流（关联方向）
pis = uis iS = (- us ) iS = -20W < 0 (输出) pus = us ius = us iS = 20W > 0 (吸收)
μ = －(R2/R1)
§1-7 运算放大器
⑵电流控制电压源CCVS
i2 i1 a b u2 R
i1
r i1
u2
∵ u2=－R· i2 i1 = i 2 ∴ u2=－R· i1
r =－ R
§1-7 运算放大器
(3)电压控制电流源VCCS
b u1 a A i2 RL
i1 R
u1
g u1
RL
∵ u1=R·i1=R·i2 ∴ i2=u1/ R
第一章 基尔霍夫定律和电阻元件
基本理论与内容
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 电路与电路模型 电流与电压的参考方向 基尔霍夫定律 电阻元件 独立源 受控源 运算放大器
§1-5 独立源
1.电压源（理想电压源）
u
i uS S
u Us
us (t2 )
us(t1) i
0
(a)电压源 (理想电压源)
习题：
作业：p29 1-5 (a, c ), 1-7, 1-8, 1-9 (a, d ), 1-10, 1-13, 1-15, 练习：p29 1-5 (b, c ), 1-6, 1-8, 1-9 (b, c ), 1-11, 1-14,
1-16,
g =1/R
§1-7 运算放大器
⑷ 电流控制电流源CCCS
∵输入端相当于开路
i b a R1 A i1 iL i2 RL
i1 i
由ub = ua= 0 得：－R1i1 =R2i2
R2
R1i1 i2 R2
R1i1 iL i2 i1 i1 R2 R1 i1 ( 1) R2 i1 ( R1 1) R2
i1
i2
u1
uS(t)
RS
u1
iL
RL uo
解:（1） 由KVL知: uS-Rsi- u1 = 0
又: i1=0 (为什么?) 故:u1= uS 而:u1- u0 = 0 u0 = uS 可看出若 >1，则有u0 > uS
（2）p = (u1) (-i2) = uS (-iL) = uS (- u0 /RL) = - (u1)2 /RL < 0 （输出功率）
(1) i－ = i＋ =0 (2) uo ＝Aud≠0（ ud≠0 ，∵A有限） 注意：ud的参考方向
§1-7 运算放大器
3.用运放实现受控源的例子
⑴ 电压控制电压源VCVS
R2 R i u1 u
R1 R
a


＋
A u u2
u1
u
1
b
∵ 理想运放，a点虚地 ∴ u1 = R1· i u2 = －R2· i = －R2 (u1/R1)=－(R2/R1) u1= μ·u1
§1-7 运算放大器
非倒向输入端 倒向输入端
_ i
i－ ：进入倒向输入端的电流 i＋ ：进入非倒向输入端的电流
输出端
ud u_
A
i+
u－ ：倒向输入端的对地电压 u＋ ：非倒向输入端的对地电压 uo：输出端的对地电压 ud= u＋－u－ ：差动输入电压 A= uo / ud ：开环电压增益 （放大倍数）＋Biblioteka u+接地端
uo
§1-7 运算放大器
1.理想运算放大器模型(A =∞)
条件: ⑴ i－ = i＋ =0 ⑵ A = u o / ud = ∞ ∵ uo 为有限值 ∴ ud =0 理想运放的等效电路 两输入端之间相当于短路，称为虚短路（虚地）
Aud=-Au1
u1
ud
u
0
2.实际运算放大器模型(A≠∞)