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1、基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律天津红星职业中等专业学校天津红星职业中等专业学校 电路分析基础电路分析基础人物简介人物简介古斯塔夫古斯塔夫罗伯特罗伯特基尔霍夫基尔霍夫 德国物理学家德国物理学家Gustav Robert Kirchhoff 1824Gustav Robert Kirchhoff 182418871887被称为被称为“电路求解大师电路求解大师”18241824年年3 3月月1212日生于普鲁士的柯尼斯堡日生于普鲁士的柯尼斯堡毕业于柯尼斯堡大学物理系。毕业于柯尼斯堡大学物理系。18471847年毕业后去柏林大学任教。年毕业后去柏林大学任教。18501850年到布雷斯劳,担任临时教授
2、。年到布雷斯劳,担任临时教授。18541854年由化学家本生推荐,任海德堡大学教授。年由化学家本生推荐,任海德堡大学教授。18751875年到柏林大学任理论物理教授,直到年到柏林大学任理论物理教授,直到18871887年年1010月月1717日在柏林逝世。日在柏林逝世。主要成就:基尔霍夫电流、电压定律;基尔霍夫热辐射定律;与科学家本主要成就:基尔霍夫电流、电压定律;基尔霍夫热辐射定律;与科学家本生共同创造光谱化学分析法等等。生共同创造光谱化学分析法等等。1.5 1.5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律(Kirchhoff(Kirchhoffs Laws)s Laws)根据欧姆定律根据欧姆定律(U=I*
3、R)分析电路分析电路,是,是电路中常用的分析方法,电路中常用的分析方法,但对于某些比较复杂的但对于某些比较复杂的电路电路,只考虑欧姆定律是解决不了问题的。对,只考虑欧姆定律是解决不了问题的。对于这样的电路,我们可以应用于这样的电路,我们可以应用基尔霍夫定律基尔霍夫定律来处理。来处理。它反映了电它反映了电路中路中所有支路电所有支路电流流和电和电压所遵循的基本规律,是分析集总参数电路的重要压所遵循的基本规律,是分析集总参数电路的重要依据。依据。1.1.基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律 (Kirchhoff(Kirchhoffs current s current lawlawKCLKCL)2.2.
4、基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律 (Kirchhoff(Kirchhoffs voltage s voltage lawlawKVLKVL)-描述描述 节点节点 上电流的分布规律。上电流的分布规律。-描述描述 回路回路 中电压的分布规律。中电压的分布规律。一、电路名词:一、电路名词:1.1.支路:支路:电路中的每一个分支电路中的每一个分支电路电路,都是都是一条一条支路。支路。支路中各处电流相等。支路中各处电流相等。图图1 1中有中有 6 6 条支路。条支路。2.2.节点:节点:电路中三条或三条以上支路的联电路中三条或三条以上支路的联结点称为节点。结点称为节点。图图1 1中有中有 b b、c c
5、、d d、e 4e 4个节点。个节点。3.3.回路:回路:是由一条或多条支路所组成的闭是由一条或多条支路所组成的闭合合路径路径。图图1 1中有中有 若干条回路。若干条回路。4.4.网孔:网孔:回路内,不包围其他支路,这样回路内,不包围其他支路,这样的回路成为网孔。的回路成为网孔。图图1 1中有中有 3 3 个网孔。个网孔。二、基尔霍夫二、基尔霍夫电流电流定律:定律:描述描述1 1:对于集总电路的任意节点:对于集总电路的任意节点,某一瞬间,流入或流出节点,某一瞬间,流入或流出节点的电流的代数和等于零。数学表达式为的电流的代数和等于零。数学表达式为:I=0I=0 注意:列写注意:列写 KCLKCL
6、方程时,方程时,流入流入结点的电流结点的电流取正号取正号,流出流出结点的结点的电流电流取负号取负号。描述描述2 2:流入流入节点的电流,等于节点的电流,等于流出流出节点的电流。即节点的电流。即I I入入=I I出出KCLKCL例例1 1:列写下图中各个节点的:列写下图中各个节点的 KCLKCL方程。方程。(注意,令注意,令流入流入节点的电流节点的电流为正为正,流出流出节点的电流节点的电流为负为负)0321=-iii0543=-iii06421=+iiii解:由图可知,图中共有解:由图可知,图中共有a a、b b、d d(或(或e e)3 3个节点。个节点。a a节点节点b b节点节点d d(或
7、(或e e)节点)节点对于各个节点对于各个节点,分别列写分别列写KCLKCL方程:方程:通过观察通过观察I IA A、I IB B、I IC C的数值可以发现:的数值可以发现:I IA A+I+IB B+I+IC C=0=0 即即 I=0I=0ABCI1I3I2IAIBIC解:对于节点解:对于节点A A、B B及及C C,可分别列可分别列出出KCLKCL方程:方程:IA+I3I1IB+I1I2IC+I2I3也就是说:也就是说:我们可以将节点我们可以将节点A A、B B、C C看成一个整体,这个看成一个整体,这个整体就像一个大节点,它满足整体就像一个大节点,它满足KCLKCL。KCLKCL推论:
8、推论:KCLKCL定律不只对于单一节点成立,对于闭合曲面定律不只对于单一节点成立,对于闭合曲面 包围的整体,仍然成立。包围的整体,仍然成立。例例2 2:列写图中:列写图中A A、B B、C C三个节点的三个节点的KCLKCL方程。方程。ABCI1I3I2IBIC赋值找规律赋值找规律三、课堂小结:三、课堂小结:四、课后作业:四、课后作业:电路名词:电路名词:1.1.支路支路 2.2.节点节点 3.3.回路回路 4.4.网孔网孔基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律 教材教材P P20 20 1 1-17 1-1817 1-18 定律推论定律推论复习名词复习定律复习推论谢谢 谢!谢!天津红星职业中等专业学校天津红星职业中等专业学校 电路分析基础电路分析基础