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1、工程三直流电路分析任务一基尔霍夫定律的应用(6课时)学习目标掌握基尔霍夫定律，学会运用基尔霍夫定律分析复杂电路。一、基本名词1 .支路由一个或几个元件首尾相接构成的一段无分支电路，称为支路。2 .节点三条或三条以上支路的连接点，称为节点。3 .回路电路中任意一个闭合路径称为回路。4 .网孔内部不含支路的回路称为网孔。EAr2f用TDBC如图3-1所示电路中，有3条支路，B|J AEDB. AB. AFC3支路。A、B都是节点。ABDE、ABCF、AEQBCb者B是回路。ABDE. A3C/回路是网孑L。二、基尔霍夫定律1 .基尔霍夫电流定律(KCL)该定律的内容是：任一瞬间，通过电路中任一节点
2、的各支路电流的代数和恒 等于零。也就是说，流入节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。用数学式 表达，即2衣二0(3-1)式中，我是连接于该节点的各支路电流，K=l, 2, 3,，(设有条支路连接 于该节点)，或者表示成 入= 出(3-2)例31如图32所示，请列出节点电流方程。I I + I -解：假设流入节点电流为正，那么Il-k+h -14=0例32如图3-3所示电路，/i=5A, =1A,求人解：先任意假设未知电流A的参考方向，如图中所示。由题意可知h=I i=5 A在节点b应用基尔霍夫第一定律，列节点电流方程式：I3I2+I4那么，4=，3 ，2=15=-4 A/4为负值，表示/4的
3、实际方向与参考方向相反，其实际方向应为流进节点。2 .基尔霍夫电压定律(KVL)该定律的内容是：任一瞬间，作用与电路中任一回路各支路电压的代数和恒 等于零。用数学式表达为ZU*0(3-3)式中，Uk是连接于该节点的各支路电流，K=T, 2, 3,，(设有条支 路组成该回路)。该定律用于某一回路时，需先假定各支路电压的参考方向并指定回路的循环 方向(顺时针或逆时针)，当支路电压与回路方向一致时取号，相反时取“，号。在任意时刻，一个闭合回路中各段电阻上电压降的代数和等于各电源电动势 的代数和，公式为ZRIRE(3-4)这就是基尔霍夫电压定律的另一种表达形式。基尔霍夫定律具有普遍的适用性，它适用于由
4、任何元件构成的任何结构的电 路，电路中的电压、电流可以是恒定的也可以是任意变化的。任务二支路电流法的运用(4课时)学习目标(1)掌握支路电流法，能够应用支路电流法分析、求解电路。(2)通过学习支路电流法，巩固基尔霍夫定律的内容及应用。一、支路电流法求解电路的一般步骤(1)确定电路的支路数2、节点m任意假设各支路电流的参考方向和网孔 的绕行方向。(2)根据基尔霍夫电流定律列出(n-1)个独立的节点电流方程。(3)根据基尔霍夫电压定律列出(加-1)个独立的回路电压方程。(4)代入数据，联立方程组求解各支路电流。当计算结果为正时，说明实 际方向与参考方向相同；假设结果为负，那么相反。二、支路电流法具
5、体解题己知直流发电机的电动势昂=7 V,内阻门=0.2Q,蓄电池组的电动势E2=6.2 Q,内阻门=0.2 Q,负载电阻以=3.2。求各支路电流和负载的端电压。A（1）这个支路有3条支路，2个节点，即m=3, =2。有三个未知量，需要 列出三个独立方程式联立求解。（2）列出（/7-1）个独立的节点电流方程，即列1个节点电流方程。对于A点：/1+/2=，3（3）列出（加一1）个独立回路电压方程，即列2个回路电压方程。假设回路绕行方向如图3-10所示，那么对回路I：Irhr2=EE2对回路II：，2 /2+，3口3=&对回路III:h 门+hR3=Ei三个方程中的任何一个方程式，都可以从其他两个方
6、程式中导出，所以只有 两个回路电压方程是独立的。（4）联立方程组，求解各支路电流。将数据代入式，可得方程组：解得：/i=3A, I2=-l A, /3=2Ao负载两端的电压为：（73=/3/?3=2x3.2=6.4 Vo三、电压源与电流源1 .电压源用一个恒定电动势与内阻厂串联表示的电源称为电压源。电压源的内阻越 小越好。当个电压源串联时，可以合并为一个等效电压源，等效电压源E等于各个 电压源的代数和，即E=Ei+E2+.+E（3-4）方向与上相同的取正号，反之取负号。等效电压源的内阻等于各串联电压源内阻之和，即JRFi+m+.+,i（3-5）2 .电流源用一个恒定电流/与内阻并联表示的电源称
7、为电流源。电流源的内阻越大 越好。当个电流源并联时，可以合并为一个等效电流源，等效电流源/等于各个(3-6)(3-6)电流源的代数和，即/=/+，2+参考方向与/相同的取正号，反之取负号。等效电流源的内阻的倒数等于各并流电流源内阻的倒数之和，即(3-7)(3-7)上述两种电源之间是可以相互转化的。实训 验证基尔霍夫定律(2课时)一、实训目标验证基尔霍夫定律，加深对电路定律的理解。二、实训器材(1)双路直流稳压电源(030V)。(2)直流电流表3块。(3) MF47型万用表1块。批注1：说明大致阻值(4)电阻3个。(5)导线假设干。三、实训步骤(1)按图3-12将电源昂、员接入电路，并调节，使昂=16V, E2=6Vo(2)将电流表接入电路，测量九、“、上的值(注意电流的方向)，将数据 填入表31。表3-1测量电流值/1hh节点A上电流的代数和(3)用导线撤换电流表，用万用表测量各段电压的数值(注意电压的方向), 将数据填入表3-2o表3-2测量电压值Uab几Udel/caUad回路abed电压降之和回路acdea电压降之和四、实训小结将本实训的评价与收获填入表。感谢您的支持与使用如果内容侵权请联系删除仅供教学交流使用