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1、基尔霍夫定律 古斯塔夫 罗伯特 基尔霍夫 德国物理学家 化学家和天文学家 1847年毕业于柯尼斯堡大学 毕业后任柏林大学的临时讲师 1850年任布雷斯劳大学的非常任教授 1854年任海德堡大学教授 1875年因事故致残不能作实验 转到柏林大学任理论物理学教授 1875年当选为英国皇家学会会员 主要从事光谱 辐射和电学方面的研究 他1845年提出基尔霍夫电流定律 基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电路定律 发展了欧姆定律 对电路理论有重大贡献 1858年提出基尔霍夫辐射定律 1859年发明分光仪 与化学家R W 本生共同创立了光谱分析法 并用此法发现了元素铯 1860 和铷 1861 他并将光谱分析应用
2、于太阳的组成上 他将太阳光谱与地球上的几十种元素的光谱加以比较 从而发现太阳上有许多地球上常见的元素 如钠 镁 铜 锌 钡 镍等 简单电路 一个电源和多个电阻组成的 可以用电阻的串 并联简化并利用欧姆定律进行计算的电路 复杂电路 两个以上含有电源的支路组成的多回路电路 不能运用电阻的串 并联分析方法简化成一个简单回路的电路 知识回顾引入新课 一 电路的常用术语支路 节点 回路 网孔二 基尔霍夫电流定律 教学内容 一 电路的常用术语 1 支路 一个或几个二端元件串联构成的一段电路称为支路 ab ac ad bc bd cd 一 复杂电路中的几个基本概念 1 支路 由一个或几个元件首尾相接构成的无
3、分支电路 右图中有条支路 E1和R1串联构成一条支路 E2和R2串联构成一条支路 R3单独构成另一条支路 3 思考 同一支路中的电流有什么关系 相同 2 节点 电路中三条及三条以上支路的连接点 abcd 一 电路的常用术语 ab ac adba bc bdcb cd cada db dc 3 回路 由一条或多条支路组成的闭合路径称为回路 abda bcdb adcaabcda abca abdca bcadb 一 电路的常用术语 4 网孔 网孔是回路的一种 将电路画在平面上 在回路内部不另含有支路的回路称为网孔 abda bcdb adcaabcdabdabcaadbdcdabdcaadbca
4、dbcd 一 电路的常用术语 3 回路 电路中从任一点出发 沿支路经一定路径又回到该点形成的闭合路径 或说由支路构成的任一闭合路径 右图中 共有个回路 分别是 A B D M A A N C B A M A N C B D M A B C D M N 4 网孔 最简单的 不可再分的回路 思考 网孔和回路有什么关系 上述回路中哪些是网孔 3 电路中有几条支路 CD段是不是支路 5 2 有几个节点 2 3 有几个回路 6 4 有几个网孔 3 A B C D 基尔霍夫电流定律 简称KCL 表述为 在任一瞬间 流进某一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和 二 基尔霍夫电流定律 KCL 即 入 出
5、注 在写方程时 如把流出节点的电流视为正 则流入节点的电流则需取为负 反之则相反 在任一瞬间 一个节点上电流的代数和为0 入 出 0 一 基尔霍夫电流定律 节点电流定律KCL 1 第一种表述 电路中任意节点上 在任一时刻 流入节点的电流之和 恒等于流出该节点的电流之和 在节点A上有 I1 I3 I2 I4 I5移项后就得到另一种表述 即 I入 I出 2 第二种表述 在任何时刻 电路中流过任一节点的电流的代数和恒等于零 节点A I1 I2 I3 I4 I5 0 列方程时 若规定流入节点的电流前面取 号 则流出该节点的电流前面取 号 反之亦可 即 I 0 CCDCTrainingCenter Si
6、chuanPetroleumSchool 例 图示电路中 I1 2A I2 3A I3 2A 求电流I4 解 由基尔霍夫第一定律可知代入已知值可得 例 电路如图所示 求电流I3 解 对A节点因为I1 I2 所以I3 0 同理 对B节点因为I4 I5 也得I3 0 由此可知 没有构成回路的单支路电流为零 例 下图所示电路中 若电流IA 1A IB 5A ICA 2A 求电流IC IAB和IBC 解 由可得 电路如图所示 根据已知支路电流求出其它支路电流 若此题只求电流i5 对闭合边界S列写KCL方程 一步便得 1A 3A 2A 4A 5A 11A 1 i 2 i 3 i 4 i 5 i 两条支路
7、电流大小相等 一个流入 一个流出 只有一条支路相连 则i 0 流入和流出封闭面电流的代数和为零 应用方法与步骤 确定节点 确定流入节点与流出节点的电流方向 根据节点电流定律列出节点电流方程 解方程 求出未知电流的大小与方向 正值表示假设的电流方向与实际电流方向一致 负值则表示假设的电流方向与实际电流方向相反 举例 求电路中的电流I1和I2 I1 I2 解 对节点A I1 3A 10A 5A 对节点B 5A I2 2A 10A 12A 整理 I2 5A 2A 10A 7A 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 然后列写方程并代入电流数值计算 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 可知 I1的实际方向与参考方向相同 I2的实际方向与参考方向相反 是流向节点B的 小结 一 电路的常用术语支路 节点 回路 网孔二 基尔霍夫电流定律 即 入 出 1 如下图所示直流电路 已知I5 2A I6 4A I7 8A 利用节点电流定律求I1 I2 I3 I4的值 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
