单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基尔霍夫定律,2012,年,11,月,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,一、课题题目：基尔霍夫定律,二、学时分配：,2,学时,三、课的类型：专业基础课,四、使用教材：中职教育系列教材,电工与电子技术,（张玉萍主编）,1.4,基尔霍夫（克希荷夫）定律,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,九、教学方法：,1,、基尔霍夫定律的内容及表达式,2,、运用基尔霍夫定律的方法步骤及示例讲解,借助,PPT,、板书进行讲授、讨论、互动、练习,六、教学重点,：,七、教学难点,：,五、教学目的,：,1,、理解支路、节点、回路、网孔等基本概念,2,、掌握基尔霍夫两定律所阐述的内容,3,、会用基尔霍夫两定律列写方程,1,、电流参考方向的理解,2,、回路电压方程的列写,十、考核方法：,课后作业,八、教学手段：,课件教学,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,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,R1,E1,E2,R2,R3,R1,E,R2,R3,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,基尔霍夫定律给出了分析这类复杂电路的方法基尔霍夫,(Gustav Robert Kirchhoff),简介：,德国著名物理学家,、,化学家,、天文家,（,1824,1887,）,1845,年发表了,基尔霍夫定律,，发展了欧姆定律，对电路理论具有重大作用,其后,与,一位化学家,本生,共同创立光谱分析学,，,并发现了铯和锶两种元素，贡献卓著19,世纪,40,年代，电气技术的发展使电路变得越来越复杂，不能用串、并联电路的公式解决刚从德国哥尼斯堡大学毕业，年仅,21,岁的基尔霍夫在他的第,1,篇论文中提出了适用于这种网络状电路计算的两个定律，即著名的基尔霍夫定律该定律能够迅速地求解任何复杂电路，从而成功地解决了阻碍电气技术发展的难题川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,一、复杂电路的几个概念,二、基尔霍夫定律,（一）基尔霍夫第一（电流）定律,（二）基尔霍夫第二（电压）定律,三、支路电流法,新课内容,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,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分支电路。
右图中有,条支路：,E,1,和,R,1,串联构成一条支路,E,2,和,R,2,串联构成一条支路,R,3,单独构成另一条支路,3,R,1,E,1,E,2,R,2,R,3,A,B,思考,同一支路中的电流有什么关系？,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,2,、节点,：三条或三条以上支路的汇交点R,1,E,1,E,2,R,2,R,3,A,B,I,1,I,2,I,3,I,4,I,5,a,上图中,A,和,B,为节点下图中,a,为节点川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,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,R1,E1,E2,R2,R3,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,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,电路中有几条支路？,CD,段是不是支路？,（,5,）,2.,有几个节点？,（,3,）,3.,有几个回路？,（,6,）,4.,有几个网孔？,（,3,）,问题与讨论,A,B,C,D,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,二、基尔霍夫定律,基尔霍夫定律,（一）基尔霍夫电流定律（,KCL,）,（二）基尔霍夫电压定律（,KVL,）,基尔霍夫第一定律，又叫节点电流定律，是阐述节点上电流关系的一个定律。
基尔霍夫第二定律，又叫回路电压定律，是阐述回路中电压关系的一个定律川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,（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：,I,1,I,3,I,2,I,4,I,5,移项后就得到另一种表述即：,I,入,=,I,出,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,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,：,I,1,-,I,2,+,I,3,-,I,4,-,I,5,0,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,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,节点电流定律的本质,电流的连续性原理节点上不可能发生电荷积累。
可类比于流体的连续性原理理解之回忆熟知的,“,电阻并联电路的总电流等于各并联电阻上的电流之和,”,是不是就是这个定律的应用？,节点电流定律可以推广到任一假定的封闭面上对于封闭面,S,来说，有,I,1,+I,2,=I,3,或,I,1,+I,2,-I,3,=0,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,举例：求电路中的电流,I,1,和,I,2,-3A,10A,5A,10A,2A,I,1,I,2,A,B,解：,对节点,A,：,I,1,=-3A+10A+5A,对节点,B,：,5A,=I,2,+2A+10A,=12A,整理：,I,2,=,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：,I,1,的实际方向与参考方向相同；,I,2,的实际方向与参考方向相反,是流向节点,B,的川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,由,KCL,可列出节点,A,、,B,上的电流方程：,节点,A,：,I,1,+I,2,-I,3,=0,节点,B,：,-I,1,-I,2,+I,3,=0,看一看这两个节点电流方程的式子有什么关系？,都是独立的吗？,3,、独立的电流方程,思考,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,KCL,方程：,问题与讨论,I,1,I,2,I,4,I,3,I,5,A,B,C,A,、,I,1,-I,3,-I,4,=0,B,、,I,2,+I,4,-I,5,=0,C,、,-I,1,-I,2,+I,3,+I,5,=0,D,由任意两个方程可以得出第三个方程，即有一个方程不独立。
川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,结论：,（,1,）含有,n,个节点的完整电路，由,KCL,只能列出,(n,1),个独立的电流方程为了保证所列方程独立，每一个方程中至少,应包含,一个新的支路电流2,）列节点电流方程时，只需考虑电流的参考方向3,）电流的实际方向可根据数值的正、负来判断川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,（,二）、基尔霍夫电压定律（回路电压定律,KVL,）,1,、第一种表述：,在任一时刻，绕,闭合回路,一周，各,电压降的代数和恒等于零,即,：,列方程,：,（,1,）任选回路绕行方向（顺或逆时针）；,（,2,）回路上与绕行方向相同的电压降取正，反之取负川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,基尔霍夫电压定律实验验证,12V,9V,+,-,1.9V,+,-,4.9V,+,-,7.1V,1,1.9V+7.1V-9V=0,4.9V+7.1V-12V=0,1.9V-4.9V+12V-9V=0,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,R,0,E,R,U,U,E,U,0,I,例图,1,对我们熟知的这个电路列电压方程：,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,U+U,0,U,E,=0,将,U=IR,，,U,0,=IR,0,，,U,E,=E,代入上式,即：,IR+IR,0,E=0,移项：,IR+IR,0,=E,闭合（全）电路欧姆定律,2,、第二种表述：,由电阻和电动势组成的电路，在任一瞬间，沿闭合回路绕行一周，各电阻上电压降的代数和恒等于各电源电动势的代数和。
即：,IR=,E,列方程：,（,1,）任选回路绕行方向；,（,2,）电阻上电流方向与绕行方向一致，则电阻上电压降（,IR,）取正，反之取负；,（,3,）沿回路绕行方向，电源电动势的方向（电源内部,负极指向正极,的方向）与绕行方向一致，该电动势（,E,）取正，反之取负川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,E2,R2,R1,E1,R3,I,例图,2,-,+,-,+,由此，可列出例图,2,回路电压方程：,IR,1,+IR,2,+IR,3,=E,1,-E,2,即：,I,（,R,1,+R,2,+R,3,）,=E,1,-E,2,这个方程是否见过？,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,列出例图,3,回路电压方程：,I,1,R,1,-I,2,R,2,+I,3,R,3,=-E,1,+E,2,注意：三条支路电阻上的电流各不相同例图,3,川庆培训中心、四川石油学校,CCDC Training Center,、,Sichuan Petroleum School,回路电压定律的本质,电位的单值性,是能量守衡的体现。
熟悉的,“,电阻串联电路总电压等于各串联电阻上的电压之和,”,是否是这个定律的应用？,回路电压定律可以推广到一段电路和不全由实际元件组成的回路R1,E1,I,1,U,AB,如左图一段电路：,U,AB,+I,1,R。