电工基础 教学课件 作者 谢述双 项目二 直流电路.ppt

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1、1.复杂直流电路基本术语2.基尔霍夫电流定律3.基尔霍夫电压定律1.能识别电路中的支路、节点、网孔数和回路2.会列节点电流方程和回路电压方程知识点：技能点：任务一基尔霍夫定律在项目一中所学的电路都可以用串、并联的特点和欧姆定律进行分析计算，这样的电路称为简单电路。而图2-1a、b中的两个电路的电阻能用串、并联来等效吗？显然，电阻的连接既不是串联，也不是并联，这种电路称为复杂电路。这样的电路如何计算呢？a）b)图2-1复杂电路任务展示：任务分析：对图2-1a所示电路中的联结点和回路进行分析，找出电路中电压或电流关系的规律，列出方程，并求解计算。基尔霍夫发现对节点和回路都可以列出方程，

2、通过求解这些方程就可以对电路进行分析和计算，这就是我们将要学习的基尔霍夫定律。本任务就是学习运用基尔霍夫定律分析和计算复杂电路。任务实施：实训4认知基尔霍夫定律器材1.直流稳压电源（5V，12V）2.毫伏表3个3.导线若干4.电阻器（100Ω，200Ω，300Ω）5.MF-47型万用表1台目的1.熟练使用万用表测量直流电压、电流2.直观体验基尔霍夫定律的内容3.加深对基尔霍夫定律的理解实训过程一、认知基尔霍夫第一定律（基尔霍夫电流定律）1.在实验线路板上按图2-2接好电路，检查无误后接上电源图2-2认知基尔霍夫定律2.读出三个电流表的数值，记入下表中I1（mA）I2（mA）I3（m

3、A）节点B上电流的代数和实验结果说明二、认知基尔霍夫第二定律（基尔霍夫电压定律）正确选择万用表直流电压档位，分别测量三个电阻上的电压U1、U2、U3，并记入下表中U1(V)U2(V)U3(V)回路ABDA电压降之和回路BCDB电压降之和回路ABCDA电压降之和实训结果说明三、写出基尔霍夫第一、第二定律的内容相关知识：一、复杂电路的几个术语1.支路由一个或一个以上元件组成的无分支电路叫做支路。如图2-1a中有三条支路，即aecb支路、ab支路和afdb支路。2.节点三条或三条以上支路的联结点叫做节点，又称结点。如图2-1a有两个节点，即节点a和节点b。3.回路电路中任意一个闭合路径，

4、称为回路。如图2-1a中有三个回路，即abcea回路、afdba回路和afdbcea回路。4.网孔内部不含有其他支路的回路，称为网孔。如图2-1a中有两个网孔，即abcea网孔和afdba网孔。二、基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路中电压或电流关系的普遍规律。它是德国物理学家古·基尔霍夫于1845年在实验的基础上总结出来的。任何电路（包括线性和非线性电路）的电压或电流，在任意瞬间都满足基尔霍夫定律。基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。1.基尔霍夫第一定律基尔霍夫第一定律（KCL）称为基尔霍夫电流定律，也称节点电流定律。（1）内容任一时刻，在电路中的任一节点上，流入节点的

5、电流之和必定等于流出节点的电流之和。即：入=出（2-1）式（2-1）通常称为节点电流方程。如图2-3所示，a是五条支路的节点，流入节点a的电流有I1、I2和I4，流出节点的电流有I3和I5，列节点电流方程为：图2-3I1＋I2＋I4=I3＋I5移项整理得：I1＋I2－I3＋I4－I5=0即=0（2-2）所以基尔霍夫电流定律也可表述为：任一时刻，在电路中任一节点上，电流的代数和恒等于零。一般规定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负。在应用式（2-2）列写节点电流方程时，首先要标出各支路电流的参考方向。如果计算所得结果为负值时，表明所选支路的参考方向与实际电流方向相反，为正时，则相同

6、。（2）推广应用基尔霍夫电流定律不仅适用于电路中的任一节点，还可用于电路中一个任意形状的假想闭合面（也称为广义节点），该闭合面可以包围着一部分电路。对于这样的闭合面，基尔霍夫电流定律可表述为：任一时刻，流入、流出该闭合面的所有支路电流的代数和为零。如图2-4为某电路中的一部分，选择闭合面如图中虚线所示，在所选定的参考方向下有：图2-4-I1+I2+I3+I5-I6-I7=0如图2-5所示，若用一闭合曲面将三极管包围起来，在图示电流参考方向下，应用节点电流方程可得：图2-52.基尔霍夫第二定律基尔霍夫第二定律（KVL）称为基尔霍夫电压定律，也称回路电压定律。（1）内容任一时刻，电路中

7、任一闭合回路内各段电压的代数和恒等于零。=0（2-3）式（2-3）称为回路电压方程。利用式（2-3）列回路电压方程的原则：a.标出电路中各支路电流的参考方向。b.选择回路绕行方向。若电压参考方向与绕行方向相同，则该电压前取正号；若电压参考方向与绕行方向相反，该电压前取负号。例如对图2-6所示电路列回路abcea电压方程：图2-6E2-I2R2+I1R1-E1=0移项整理得：I1R1-I2R2=E1-E2=（2-4）式（2-4）表明：任一回路中，所有电阻上电压的代数和，