《1.3 基尔霍夫定律和支路电流法16-9》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1.3 基尔霍夫定律和支路电流法16-9（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.3 基尔霍夫定律基尔霍夫定律和支路电流法和支路电流法1、基尔霍夫定律、基尔霍夫定律2、支路电流法、支路电流法1、基尔霍夫定律、基尔霍夫定律 基尔霍夫定律是电路作为一个整体所服从的基尔霍夫定律是电路作为一个整体所服从的基本规律，它阐述了电路各部分电压或各部分基本规律，它阐述了电路各部分电压或各部分电流相互之间的内在联系。电流相互之间的内在联系。 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律(KCL)(Kirchhoffs Current Law)基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律(KVL)(Kirchhoffs Voltage Law)名词注释：名词注释：名词注释：名词注释：支路：支路：连接两个结点之间电
2、路。同一支路流过电流连接两个结点之间电路。同一支路流过电流相同。相同。支路：支路：acb, ab, adb(b=3）结点：结点：a, b,(n=2）结点：结点：三个或三个以上电路元件的联结点。三个或三个以上电路元件的联结点。adbc_+R1_+R2R3US2US1回路：回路：电路中任一闭合路径称为回路。电路中任一闭合路径称为回路。回路：回路：adbca,abca,abda (L=3）网孔：网孔：单孔回路。单孔回路。名词注释：名词注释：名词注释：名词注释：网孔网孔（m=2）adbc_+R1_+R2R3US2US11). 1). 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律(K
3、CL)(KCL)内容内容 ：在任何电路中，任何结点上的所有在任何电路中，任何结点上的所有支路电流的代数和在任何时刻都等于零支路电流的代数和在任何时刻都等于零。 表明联接电路中同一结点处各支路电流之表明联接电路中同一结点处各支路电流之间的关系间的关系I1I2I3I4i入入i出出 i0即：即： 广义结点广义结点 包围部分电路的任意封闭面 基尔霍夫电流定律的基尔霍夫电流定律的扩展应用扩展应用 -用于包围部分电路的任意封闭面用于包围部分电路的任意封闭面I1 =I3+ I6R5US5US1I1d_aR6I3bc_+R1+_+R4R3R2US6I6I = ?KCL的扩展应用举例I = 0IsR2R3US2
4、+_R4US1+_R1I定律：定律：在在任何电路中，任一回路沿同一绕行方向电任何电路中，任一回路沿同一绕行方向电压降的代数和在任何时刻都等于零。压降的代数和在任何时刻都等于零。2). 基尔霍夫基尔霍夫电压定律电压定律(KVL)I1I3adbc_+R1_+R2R3US2US1应用应用应用应用步骤：步骤：步骤：步骤： 在电路图上标出电压(电流)的参考方向。* * 标出回路的绕行方向。* *根据KVL列方程，绕行方向与各元件上电压参考方向一致取正，否则取负。* *I1I3adbc_+R1_+R2R3US2US1 或：在任一时刻，沿电路内任一回路以任一方向巡行一周时，沿巡行方向上的电位升（电动势）之和
5、等于电位降之和。回路：a-b-c-a电位升电位降I1I3adbc_+R1_+R2R3US2US1KVL的扩展的扩展应用应用 用于用于开口电路开口电路。KVL的意义：的意义：表明了电路中各部分电压间的相互关系。US+_RabUabI+解：解：设流过R1电流的参考方向如图所示。 已知电路参数如图中所示，求各电流源的功率、并判断是输出还是吸收功率。例例 b1AI1I2R1R2a2AcIR12010吸收功率吸收功率输出功率输出功率P2 = (Uca+Uab) I2 = (-I2R2 -IR1R1)I2 = -80W电流源I2的功率应用KCL可得IR1=I2 - I1=1A电流源I1的功率P1=UbaI
6、1=IR1R1I1=20Wb1AI1I2R1R2a2AcIR120102、支路电流法、支路电流法 要点： 以支路电流为未知量。 列写结点电流方程和回路电压方程。 例 如图所示的直流电路，求各支路电 流 I1、I2 和 I3 。R3 R1 R2 I1I2 a b US2 US1 I3 解：(1) KCL 方程 结点a： I1I2I3 = 0 结点b： I3I1I2 = 0 结论：有n 个结点的电路，只有 (n1) 个独立的结点电流方程。 R1I1R3I3Us1 = 0 R2I2R3I3Us2 = 0 R1I1R2I2Us1Us2 = 0 显然有关系 = R3 R1 R2 I1I2 a b US2
7、 US1 I3 结论：所有网孔的回路电 压方程式是一组线性无关的方程组。(2) KVL 方程 (3) 独立的 KCL 方程 和 KVL 方程总数为 I1I2I3 = 0 R1I1R3I3Us1 = 0 R2I2R3I3Us2 = 0 （线性无关的方程组）求解可得各支路电流。 R3 R1 R2 I1I2 a b US2 US1 I3 R3 R1 R2 I1I2 a b US2 US1 I3 例 如图所示电路，已知求: 各支路电流。US1=130V，US2=117V，R1=1，R2=0.6，R3=24。解：解： 选节点，标出回路及方向选节点，标出回路及方向R3 R1 R2 I1I2 a b US2
8、 US1 I3 应用应用KCL、KVL列出方程，并代入，得列出方程，并代入，得I1+I2-I3=0I1+24I3-130=00.6I2+24I3-117=0I2为负号表示其实际方向与图中所示方向相反，电源US2被充电。解得R3 R1 R2 I1I2 a b US2 US1 I3 I1=10AI2=-5AI3=5A(1). 应用支路电流法解题步骤： 小结设定支路电流的参考方向 根据KCL可列“n-1”个独立的电流方程设各回路的循行方向 应用KVL可列 b-(n-1)个独立的回路电压方程解联立方程组求解。(2). 支路电流法是电路分析的基本方法,适用于 任何电路。缺点是当支路较多时，需列的 方程数多，求解繁琐。 小结结 束
