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1、电工基础教案李 竞2012.10.15科目 电工基础授课日期2012.10.17 日、19 日课时 2课题2-5 基尔霍夫定律(内容)一、基尔霍夫电流定律二、基尔霍夫电压定律班级 12 太阳能和沼气利用教学目的1.使学生掌握复杂电路中的四个概念:支路、结点、回路、网孔2.使学 生 掌 握 求 解 复 杂 电 路 的 最 基 本 的 定 律基 尔 霍 夫 定 律 中 的 电 流 定 律 的 内 容 。3.使学 生 掌 握 求 解 复 杂 电 路 的 最 基 本 的 定 律基 尔 霍 夫 定 律 中 的 电 流 定 律 的 内 容 。选用教具挂图重点支路、结点、回路、网孔的概念,基尔霍夫电流定律、
2、电压定律的内容难点分析电路中支路、结点、回路、网孔数,基列电压定律教学回顾直流电桥平衡的条件, 直流电桥工作原理说明年 月 日教学过程1【组织教学】清点人数,起立,师生问候,营造良好的课堂氛围【导入新课】根据实际工作需要,电路的结构形式很多。上述各种电路都是简单直流电路,只要运用欧姆定律和电路串、并联电路的特点及其计算公式,就能对它们进行分析和计算。然而,有的电路则不然,它们无法用串、并联关系进行简化计算,这类电路称之为复杂性电路。复杂电路只用欧姆定律无法求解,但用基尔霍夫定律结合欧姆定律就能求解。基尔霍夫定律有电压定律和电流定律,本次课我们就来学习基尔霍夫定律。学好基尔霍夫电流定律,我们就能
3、求解复杂电路问题。【讲授新课】第二章 直流电路2-5 基尔霍夫定律有关概念和术语复杂电路:无法用电阻的串并联关系进行简化求解的电路叫做复杂电路。复杂电路的有关术语:支路:电路中的每一个分支叫做支路,是由一个或几个电路元件组成的无分支电路。图 2-19 中有 3条支路:AR 1B、AR 3B、AR 2B。结点:三条或三条以上支路的连结点,结点也叫节点。图 2-19 中有 2 个结点:A 、B 。回路:由若干支路所围成的任一闭合路径。图 2-19 中有 3 条回路:AR1BR2A、AR 1BR3A、AR 2BR3A。网孔:内部没有支路的回路。图 2-19 中有 2 个网孔:AR 1BR3A、AR
4、2BR3A。课堂提问:图 2-20 中的支路、结点、回路、网孔数各是多少?(答案:6 条支路,4 个结点, 7 条回路,3 个网孔)一、基尔霍夫电流定律(KCL)对电 路 中 的 任 一 结 点 ( 或 闭 合 面 ) , 流 入 结 点 的 电 流 的 代 数 和 恒 等 于 流 出 结 点 的 电 流 的 代 数 和 , 即。用此式时,流入和流出结点的电流都为正。也可以表示为:对电路中的任一结点(或闭合iOI面) ,各支路电流的代数和为零。即 ,用此式时,流入结点电流为正,流出结点的电流为负。0I如图 221 所示,节点 A 的电流方程为:或 5431III 054231II例(补 1)
5、图 221 电路中,已知, , ,求 、 、 、 。AI0A63I14I5解: 0对结点 A,有 ,21I )(21对结点 B,有 , , 的实际方向与假定方向相反。532653I5IGBGB219图 20图教学过程2对结点 C,有 ,I43 )(461034AI如图 222 电路所示,闭合面的电流方程为: I例 24 图 223 所示的电路中, , ,12IA3,求电流 。3IA4I解 21342()3IIA例 25 求图 224 所示电路中的电流 3I解 把左边网孔看作在闭合面,因为没有电流流入闭合面,所以流出闭合面的电流为 0,即30I例 26 求图 225 所示电路中, ,AI=1,
6、,求电流 、 、 。B=-5ACCBC解 ()(15)4(ABII23B()CABIIA二、基尔霍夫电压定律(KVL):,即按回路方向绕行一周,各段电压的代数和为零。0U,即按回路方向绕行一周,电动势的代EIR数和等于 电 阻 上 电 压 降 的 代 数 和 。 ( 电 动 势 的 方 向 与 回路 方 向 相 同时的电动势取正,反之取负;电流的方向与回路方向相同时电阻上的压降取正,反之取负。 )如图 225 电路,电压方程如下:按 列式得:0U0123 ERIERI按 列式得:EIR120图图 2图 4I32I1I23图1I3I245I24图1RRSU2SABCIIACI25图25图教学过程
7、3例 27 如图 225 所示电路中,R1=R2=R3=R4=10,E 1=12V,E 2=9V,E 3=18V, E4=3V,用基尔霍夫定律求电路的电流 。I解:按 列式得:I 3412341)(RI 2134980.()A图 225 所示电路可直接用欧姆定律求解: )(3.0418294321REI 【课堂小结】1.复杂电路的有关术语 由若干个元件组成的无分支电路叫支路;三条或三条以上支路的连结点叫结点;由若干支路所围成的任一闭合路径叫回路:内部没有支路的回路叫网孔。2.复杂电路是无法用电阻的串并联关系进行化简的电路,求解复杂电路要用基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL) 。3.基尔霍夫电流定律(KCL):,即任一结点的电流代数和为零,流入结点电流为正,流出结点的电流为负。0I,流入结点电流的代数和等于流出结点的电流的代数和。Oi4.基尔霍夫电压定律(KVL): ,即按回路方向绕行一周,各段电压的代数和为零。U,即按回路方向绕行一周,电动势的代数和等于 电 阻 上 电 压 降 的 代 数 和 。 ( 电 动 势 的 方 向EIR与 回 路 方 向 相 同时的电动势取正,反之取负;电流的方向与回路方向相同时电阻上的压降取正,反之取负。 )【布置作业】 习题册25:一、二、三(P.2627)25图I