第三章 复杂直流电路.docx

第

第PAGE1页共23页

[教学目标]

第三章 复杂直流电路

第一节 基尔霍夫定律

掌握基尔霍夫定律及其应用

[教学重点]

基尔霍夫定律及其应用

[教学难点]

基尔霍夫定律的应用

[教具学具]

教材、黑板、多媒体课件

[教学过程]

[知识点]

一、常用电路名词

支路：电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路。

节点：电路中三条或三条以上支路的联接点。

回路：电路中任一闭合的路径。

网孔（独立回路）：不含有分支的闭合回路。

网络：在电路分析范围内网络是指包含较多元件的电路。

二、基尔霍夫电流定律(节点电流定律)

1．电流定律(KCL)内容

电流定律的第一种表述：在任何时刻，电路中流入任一节点中的电流之和，恒等于从

该节点流出的电流之和，即

?I ??I

流入 流出

电流定律的第二种表述：在任何时刻，电路中任一节点上的各支路电流代数和恒等于

零，即

?I?0

一般可在流入节点的电流前面取“+”号，在流出节点的电流前面取“?”号，反之亦可。

在使用电流定律时，必须注意：

对于含有n个节点的电路，只能列出(n?1)个独立的电流方程。

列节点电流方程时，只需考虑电流的参考方向，然后再带入电流的数值。

为分析电路的方便，通常需要在所研究的一段电路中事先选定(即假定)电流流动的方向，叫做电流的参考方向，通常用“→”号表示。

电流的实际方向可根据数值的正、负来判断，当I0时，表明电流的实际方向与所标定的参考方向一致；当I0时，则表明电流的实际方向与所标定的参考方向相反。

广义节点：电路中任意假设的封闭面。

典型的广义节点：电桥电路，三极管。

三、基夫尔霍电压定律(回路电压定律)

1.电压定律(KVL)内容

电压定律的第一种表述：在任何时刻，沿着电路中的任一回路绕行方向，回路中各段

电压的代数和恒等于零，即

?U?0

电压定律的第二种表述：对于电阻电路来说，任何时刻，在任一闭合回路中，各段电阻上的电压降代数和等于各电源电动势的代数和，即。

?RI??E

2．利用?RI=?E列回路电压方程的原则

标出各支路电流的参考方向并选择回路绕行方向(既可沿着顺时针方向绕行，也可沿着反时针方向绕行)；

电阻元件的端电压为±RI，当电流I的参考方向与回路绕行方向一致时，选取“+”号；反之，选取“?”号；

电源电动势为?E，当电源电动势的标定方向与回路绕行方向一致时，选取“+”

号，反之应选取“?”号。

[例题分析]

如图1所示，已知电路中的I、I、I分别等于15mA、10mA、-5mA，则R中通

1 2 3 7

过的电流为（ ）。

IRRR1aR211 5

I

R

R

R

1

a

R

2

1

1 5

I

E

I

1

I

E

2

E

I

R

E

R

RR

4 3

3

1

3

3

2

I=0

R

U

E

I R

U

I R

U

2

b

F

I

E

R

6

图1

D

2

R G

7

图2

图3

如图2所示，正确关系是（ ）。

A．I

1

?(E

1

?E)/(R

2 1

R) B．I

2 2

?E /R

2 2

C．I

1

?(E

1

?U )/(R

ab 1

R) D．I

3 2

?(E

1

?U )/R

ab 2

根据图3中电路I、U、E的正方向写出三者之间的关系表达式。

[跟踪练习]

一．填空题：

一．填空题：

求下列各量：

1）．

c

2）．

3A

I

S

3A

3）．

1kΩ

I

c

1A

I

b

I=0.2mA

b

0.24kΩ

I=5mA

2A

I

1

I

2

e

e

I=

I=

AI=

1A

A

A

1

2

I=

c

A

U=

bc

A

4).

2Ω

I

3

A

I=1A

5).

a

I=2A

I

2

E

1

5V

I

S

1

C

2A

1Ω

B

5V1Ω

I

c

I=-1A

I

b

I

I=

A,I=

S

A,I=

I=

A I=

A

2

A

3

b

6).

C

U=-2V

7).

2

U=5V

1

1Ω

I=1A

1

U=3V

U

U

U=10V

I=2A

2

I=-3A

3

1

3

2

3Ω 2Ω

U= V,U= V,U=

U=

V

U=

ac

bc

ca

V,

3

V

二．选择题：

图1所示网络N、N， 已知I=5A，I=6A，则I=（ ）。

1 2 1 2 3

A．11A B．1A C．-1A D．-11A

图2所示电路中，U=（ ）。

2V B．4V C．3V D．6V

N1I1I2I3N22A-4V

N

1

I

1

I

2

I

3

N

2

2A

-

4V

+

U

1Ω

I