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1、基尔霍夫电流定律,学科：工学 专业：电气工程及其自动化 课程: 电路分析 单位：山东英才学院 主讲人：王玉芳,任务目标,知识目标：,1.理解支路、节点的概念（难点） 2.理解基尔霍夫电流定律的内容，能应用定律列出节点电流方程（重点、难点）,能力目标：,能用基尔霍夫电流定律求解实际问题,情感目标：,学生能体验到探索学习、合作学习的乐趣,引入,电路是由多个元件按一定的联接方式构成的整体，电路中各部分的电压、电流必然受到两类约束。,一类是元件的特性对本元件的电压和电流造成的约束，即元件的伏安关系；,另一类是元件的联接方式给支路电流和电压带来的约束，即基尔霍夫定律。,例如：线性电阻元件的电压和电流必须
2、遵循欧姆定律：u=Ri,基尔霍夫,电路求解大师,基尔霍夫定律：是德国科学家基尔霍夫提出的，包括基尔霍夫电流定律(KCL)基尔霍夫电压定律(KVL) 是电路分析中最基本也是最重要的定律之一。,基尔霍夫,电路求解大师,基尔霍夫电流定律（KCL）,Kirchhoffs Current Law,基尔霍夫,电路求解大师,基尔霍夫电流定律描述的是集总参数电路中，联接在同一节点上的各支路电流之间的约束关系，反映了电流的连续性。,2.节点：三条或三条以上支路的连接点。,1.支路：一个或几个元件串联而成的无分支电路。,考虑：图中共有 条支路：,US1和R1串联构成一条支路,图中a 和 b 为节点,US2和R2串
3、联构成一条支路,R3单独构成另一条支路,3,思考,同一支路中不同元件上的电流有什么关系？,同一支路中不同元件的电流相同。,I1,I2,I3,任务一 ： 电路的几个名词,I1+ I3= I2,I1+ I3= I2,I1+ I3= I2,任务二： 探究规律,基尔霍夫电流定律,叙述1：在任一瞬间，流入任一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和。,节点电流定律（KCL）,如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：,叙述2：在任一瞬间，流入任一节点的全部电流的代数和等于零。,I=0,定律内容,推广： KCL不仅适用于节点，也适用于电路中任意假想的封闭面（广义节点）。,表明,举例
4、,节点A,节点B,节点C,三式相加后，得到了对封闭面的电流的代数和。,已知：图示电路,I1=1A, I2=2A ,I3=3A ,I4=4A 则 I5 = _A。,I1+I3 =I2+I4+I5 ；,说明什么？,方程中提及的电流方向，指的是参考方向。计算结果为负值，表明该电流的实际方向与参考方向相反。,注意：若求得的电流出现负值，必须用文字加以说明负号的含义。,1+3 = 2+4+I5,则 I5 = - 2(A),节点a: 应用KCL列节点电流方程,任务三： 应用定律,1.电路中I1和I2的关系：,2.若一条导线断开：,3.在一场暴风雨后，小明家里就停电了，但小明拿试电笔测试插座里有一根线是有电
5、的。 请大家用KCL定律帮助小明探究原因。,I1=？,合作与竞赛,1.电路中I1和I2的关系：,2.若一条导线断开：,I1=I2,I1=0,3.在一场暴风雨后，小明家里就停电了，但小明拿试电笔测试插座里有一根线是有电的。 请大家用KCL定律帮助小明探究原因。,结论：进入小明家的零线断开了。,I1=？,合作与竞赛,9/1/2018,page,14,总结,1.KCL描述了联接在同一节点上的各支路电流之间的约束关系，反映了电流的连续性和电荷守恒定律；,2.KCL仅与元件的相互连接有关，而与元件的性质无关。所以，这种约束关系又称为“拓扑”约束。不论元件是线性的还是非线性，时变的还是非时变的，只要是集总电路，KCL总是成立的。,3.KCL方程是按电流参考方向列写的，与电流实际方向无关。,拓展性作业,课后分组讨论：,用KCL解释“单线带电操作的安全性” ？,知识本无涯只要肯攀登！,在接地良好的电力系统中工作时，只要穿好绝缘护具或站在绝缘木梯上，可以对单根导线进行带电操作。,拓展性作业答案,
