电工基础--支路电流法

电工技术基础作业学生：卢洋一. 描述电路的物理量•1.电流•(1)电流的物理意义：电流是在电场的作用下，点荷有规则的运动形成的，同时电流是具有大小和方向的物理量。

在单位时间内通过导体横截面积的电荷量称电流，单位是安培，以字母I表示。

•（2）电流的方向：在物理学中规定把正电荷的方向作为电流的方向，电流从电源的正极流出，经负载流回电源的负极。

•2.电压与点位•(1)电压的物理意义：电压是描述电场力做功本领大小的物理量。

典雅的单位是伏特，用之母V表示。

•点位在物理学中也叫电势，它是表示电场中某一点能量的物理量。

•（2）典雅的方向：在电工学中规定，一段路上，典雅的实际方向是有高点位指向低点位。

在电路分析计算中，电流的正方向喝点压的正方向都可以任意选取，但在实际应用中一般只设定其中一个，另一个就会相应确定了。

一般以表示”+“高电位，表示“-”低电位。

•3.电动势•（1）定义：电源将其他形式的能量转换成为电能本能称为电动势，长用之母E表示。

电董事在数值上等于电场力把单位正电荷从负极经电源内部运倒正极时所做的功。

•(2)电动势的方向：电东势的作用是使正电荷从低点为点移动到高电位点，使正电荷的电位能增加，所以规定电动势的真实方向是经电源内部指向点位升高的方向，这与电源端电压的真实方向相反，所以电动势的真实方向从负极指向正极。

•4.电功、电功率•（1）意义：单位时间内电场力所做的功的大小就是电功率，常用P表示。

•电功是指一段时间内电路所消耗的功称电功。

•（2）电功、电功率的表示方法和单位：•1）电功率：P=w/t=UI 单位是瓦特用W表示•2）电功：W=Pt 单位焦耳符号J二．电路的基本术语1.开路（1）开路：开路又叫断路。

也就是电源与负载构成的闭合回路，电源与负载处于断路状态。

（2）开路特点：1）未构成闭合电路电路中无电流，即I=02)开关两侧电压不同。

3）电源不向负载提供电功率，电路中无电功率的转换，又称电源的空载状态。

支路电流法小练一．解方程和方程组1. 2. 3.4. 5. 6.二．填空1．支流电流法是一种全面应用定律求解电路的方法。

其解题步骤是：①任意标出。

②根据定律分别列出节点电流方程和回路电压方程。

③代入已知数，解联立方程组求出各支路电流。

2．对于b条支路n个节点的复杂电路，仅能列出个节点电流方程，列出个回路电压方程。

3．路电流法适合于解决支路数目的复杂电路。

4．某电路用支路电流法求解的方程组如下：则该电路的节点数为个，支路有条。

三．选择1. 电路如图2-40所示，正确的关系式是。

A． B.C． D.2.电路如图2－41所示，正确的关系式是 。

A.21211R R E E I +-= B.3111R R U E I ab +-= C.222R U E I ab -= D.222R E I = 3. 某电路有3个节点和7条支路，则可列出独立的节点电流方程和独立的回路电压方程的个数分别为（ ）A.3、4B.4、3C.4、7D.2、5四．判断1.用支路电流法解题时各支路电流参考方向可以任意假定。

（ ）2.运用支路电流法解复杂直流电路时，不一定以支路电流为未知量。

（ ）五．计算1.如图所示，E 1=6V ，E 2=12V ，R 1= R 2=R 3=10Ω，列出方程组并求出通过各支路的电流。

2.如图所示，已知E 1=40V ，E 2=5V ，E 3=25V ，R 1=5Ω，R 2=R 3=10Ω，使用支路电流法求各支路电流。

(先假设各支路电流的参考方向)3.试用支路电流法求图中电路中各支路的电流。

支路电流法：以支路电流为未知量、应用 KCL 、KVL 列方程组求解对上图电路支路数： b =3 结点数：n =2123回路数 ：3 独立回路（网孔）：2若用支路电流法求各支路电流应列出三个方程b a +_U s2R 2+ _R 3R 1 U S1I 1I 3I 2（1）在图中标出各支路电流参考方向，对选定的回路标出回路循行方向（2）应用 KCL 对结点列出?个独立的结点电流方程（3）应用 KVL 对回路列出?个独立的回路电压方程（通常可取网孔列出） （4）联立求解 b 个方程，求出各支路电流结点 a ：例1 ：12I 1+I 2–I 3=0网孔1：网孔2：R 1 I 1 +R 3I 3 =U s1R 2I 2 +R 3I 3 =U s2支路电流法解题步骤ba +_U s2R 2+ _R 3R 1U s1I 1I 2I 3结点a ：143I I I =+列电流方程结点c ：352I I I +=结点b ：261I I I =+结点d ：564I I I =+bacd（取其中三个方程）结点数 N=4支路数 B=6U 4U 3_+R 3R 6R 4R 5R 1R 2I 2I 5I 6I 1I 4I 3+_列电压方程电压、电流方程联立求得：61~I I bacd:2665522=++R I R I R I ：回路结果可能有正负:16611444=+--R I R I R I U 回路0:333355444=+-+-U R I R I U R I 回路U 4U 3_+R 3R 6R 4R 5R 1R 2I 2I 5I 6I 1I 4I 3+_支路数b =4，但恒流源支路的电流已知，则未知电流只有3个，能否只列3个方程？例3：试求各支路电流。

12支路中含有恒流源可以注意：（1）当支路中含有恒流源时，在列KVL 方程时，所选回路中不包含恒流源支路，这时，电路中有几条支路含有恒流源，则可少列几个KVL 方程 （2）若所选回路中包含恒流源支路，则因恒流源两端的电压未知，所以，有一个恒流源就出现一个未知电压，因此，在此种情况下不可少列KVL 方程ba I 2I 342V +–I 112Ω6Ω7A3Ωcd（1）应用KCL 列结点电流方程支路数b =4，但恒流源支路的电流已知，则未知电流只有3个，所以可只列3个方程（2）应用KVL 列回路电压方程（3）联立解得：I 1= 2A ， I 2= –3A ， I 3=6A例3：试求各支路电流。

电工学-支路电流法教案第一章：支路电流法概述1.1 学习目的了解支路电流法的概念、原理和应用，掌握支路电流法的基本步骤。

1.2 教学内容1.2.1 支路电流法的概念1.2.2 支路电流法的原理1.2.3 支路电流法的应用1.2.4 支路电流法与节点电压法的比较1.3 教学方法采用讲解、示例、练习相结合的方式进行教学。

1.4 教学要点1.4.1 支路电流法的定义1.4.2 支路电流法的基本步骤1.4.3 支路电流法的应用示例1.5 练习题1.50 解释支路电流法的概念。

1.51 简述支路电流法的原理。

1.52 列举支路电流法的应用实例。

1.53 比较支路电流法和节点电压法的异同。

第二章：支路电流法的基本步骤2.1 学习目的掌握支路电流法的基本步骤，能够独立完成简单的电路分析。

2.2 教学内容2.2.1 支路电流法的基本步骤2.2.2 支路电流法的解题技巧2.3 教学方法通过示例和练习，引导学生掌握支路电流法的基本步骤。

2.4 教学要点2.4.1 支路电流法的基本步骤2.4.2 支路电流法的解题技巧2.5 练习题2.50 简述支路电流法的基本步骤。

2.51 利用支路电流法分析下列电路，求出各支路电流。

第三章：支路电流法在复杂电路中的应用3.1 学习目的掌握支路电流法在复杂电路中的应用，能够解决实际问题。

3.2 教学内容3.2.1 复杂电路的支路电流法分析3.2.2 支路电流法在实际问题中的应用3.3 教学方法通过案例分析和练习，让学生熟悉支路电流法在复杂电路中的应用。

3.4 教学要点3.4.1 复杂电路的支路电流法分析3.4.2 支路电流法在实际问题中的应用3.5 练习题3.50 简述复杂电路的支路电流法分析步骤。

3.51 利用支路电流法分析下列复杂电路，求出各支路电流。

第四章：支路电流法在交流电路中的应用4.1 学习目的掌握支路电流法在交流电路中的应用，能够分析交流电路的特性。

4.2 教学内容4.2.1 交流电路的支路电流法分析4.2.2 支路电流法在交流电路中的应用示例4.3 教学方法通过讲解和练习，让学生了解支路电流法在交流电路中的应用。

《支路电流法》说课稿莱西市机械工程学校吕军尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的内容是由周绍敏主编，高等教育出版社出版的《电工技术基础与技能》第二版、第三章《复杂直流电路》中的第二节《支路电流法》。

我将从以下六个方面加以说明：一、教材和教法分析从结构层面上看，本节是在学生学习简单电路知识的基础上，开始学习电工基础中电路的分析方法，从本节开始的电路分析方法有别于初、高中的电路分析方法，可以说从本节开始的电路分析真正进入一个新的高度，并且本节还起到承上启下的作用，一是让学生开始接触电工基础的电路分析方法，二是本节内容理解好对以后其余电路分析方法的学习更有力。

从知识层面上看，本节通过教材上理论教学、实验、课后习题等栏目，重点学习支路电流法分析电路，同时也是基尔霍夫定律的应用教学。

从能力层面上看，本节是一个理论联系实际的契合点，有利于使学生了解理论定律在实际中的效果，同时实验过程中出现误差可为之后误差教学做铺垫。

提高学生对理论知识的理解，同时让学生接触实验，了解一些理论知识在实际中的应用的能力。

因此在授课过程中，要对理论知识进行详尽的讲解，然后辅助于实验教学，加强学生对理论知识的理解，最后布置课外作业从中了解学生学习过程中还存在的一些问题再加以解决，让学生牢靠掌握知识点。

学生学习过程中还存在的一些问题再加以解决，让学生牢靠掌握知识点。

二、学情和学法分析学生已具有电路的组成，电流正方向的概念，基尔霍夫定律等知识。

已能够对简单电路进行分析的能力。

但实际电路分析绝不是简单的电阻串并联电路这么简单，知识不能只停留在初中电路分析阶段，从本节开始接触电工学电路分析方法，且这些内容和实际联系紧密，对以后专业课程和实际运用中都有着很重要的意义。

三、教学目标依据上述分析，本着对教材结构和内容的理解，我提出如下教学目标：1．知识与技能：掌握支路电流法分析电路的能力，充分学会基尔霍夫定律在分析电路时的运用，真正明确电流正方向的规定在对电路分析过程中的重要意义。

ⅠⅡ第一环节：【复习导入】（3分钟）前面我们学习了基尔霍夫定律，请简单描述一下？问题情景设置：电子电路中，经常会遇到两个以上的支路组成的多回路电路，怎样求各支路元件中的电流？在黑板上画一个复杂直流电路，问大家能不能用求简单直流电路的方法求解出此电路？第二环节：【任务学习】（15分钟）任务要求：用支路电流法求复杂直流电路的支路电流。

〖做一做〗任务训练1：应用基尔霍夫电流定律列出如图电路节点电流方程：电流方向假设：I1( ) I2 ( ) I3( )节点A方程：节点B方程：〖做一做〗任务训练2：列出如图回路中的基尔霍夫电压回路方程：〖想一想〗确定电压正负的方法电阻：电压大小为I×R ；正负：如果电流方向与回路方向一致则电压为。

电压大小为I×R ；正负：如果电流方向与回路方向相反则电压为。

复习以前知识，引入课题。

通过任务分解按步骤练习，既巩固了基尔霍夫定律，又能体会解题方法和技巧，培养解题能力和学习兴趣。

知识回顾Ⅲ第三环节：【概念掌握】（10分钟）1、支路电流法：对于一个复杂电路，先假设各支路的电流方向和回路绕行方向，再根据基尔霍夫定律列出方程式来求解各支路电流的方法叫支路电流法。

2、一般解题步骤：（假设一个具有b条支路，n个节点的复杂电路）（1）假定各支路的电流方向和回路的绕行方向；（2）用基尔霍夫电流定律列出（n-1）节点电流方程式；（3）用基尔霍夫电压定律列出［b-(n-1)］回路电压方程式；（4）代入已知数，解联立方程组，求出各支路的电流；（5）确定各支路电流的实际方向。

〖练一练〗如下图电路中，应用支路电流法求各支路的电流解：（1）假设电流方向和回路方向选择；（2）节点电流方程；（3）回路电压方程；回路1：回路2：（4）代入数据并求解；（5）确定实际方向。

通过任务学习引出本节课学习重点例题示范，引导学生掌握方法，解决难点。

ⅣⅤ第四环节：【推广应用】（5分钟）〖想一想〗如图2所示，若电源有内阻，该如何计算各支路中的电流？图2〖想一想〗如图3、图4所示，若电路结构不够规范，又该如何计算电路中各支路上的电流？第五环节：【拓展训练】（10分钟）〖练一练〗如下图所示电路，已知Ｅ1＝60V ，Ｅ2＝10V，r1＝2欧，r2＝5欧，Ｒ1＝8欧，Ｒ2＝Ｒ3＝通过思考题讲解来提高分析问题和解决问题的能力随堂练习，巩固所学知识15欧，用支路电流法求各支路上的电流。

1、求电路中各支路电流（12分）2、求电路中各支路电流（12分）3、求电路中各支路电流（12分）4、求电路中各支路电流（12分）5、求电路中各支路电流（12分）6、求电路中各支路电流（12分）7、求电路中各支路电流（12分） 8、求电路中各支路电流（12分）4V16Ω24Ω20V14V14Ω9、求电路中各支路电流（12分）杂直流电路测试题一、 选择题1、只有在电路中的（ ）确定之后，电流才有正负之分。

A 、各支路电流的实际方向B 、各支路电流的正方向C 、各支路电流的负方向D 、各支路电流的参考方向：2 ）。

A 、0B 、5AC 、10A D、20A3、如图所示，5则代表电源的方框是:( )A 、1,3B 、3,5C 、1,5D 、2,44、如图所示，I 3为（ ）A 、1.4AB 、1AC 、0.8AD 、0.6A5、如图所示，I 1 和I 2分别是（ A 、1A,2A B 、2A,1AI 3R 1 R 2 U 1U 210V25VC 、3A,0D 、0,3A6、戴维南定理适用于对（ ）进行等效计算，其所得的电源只对（ ）等效A 、线性有源二端网络B 、非线性有源二端网络C 、内电路D 、外电路7、如图所示，图中电流、电压、电动势三者之间的关系为（ ）A 、U=E-IRB 、U=-E+IRC 、E=-U-IRD 、E=U-IR8A 、8V,7ΩB 、12V,16ΩC 、10V,2ΩD 、6V,8.5Ω9、如图所示，已知I s =10A,U s =15V,R 1=1.5Ω ,R 2=0.5Ω,R L =8Ω,则负载R L 的电流为( )A 、10AB 、7AC 、5AD 、3A10、如图所示，已知I s =3A,U s =90V,R 1=60Ω) A 、1.8A B 、1.6AC 、1.4AD 、1.2A 二、填空题1、如果复杂电路有3个节点，3个网孔，5条支路，要采用支路电流法，共应列（ ）个方程，其中，节点电流方程（）个，回路电压方程（ ）个。