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1、基爾霍夫定律一、常用電路名詞以圖3-1所示電路為例說明常用電路名詞。1.支路：電路中具有兩個端鈕且通過同一電流的無分支電路。如圖3-1電路中的ED、AB、FC均為支路，該電路的支路數(shù)目為b=3。2.節(jié)點：電路中三條或三條以上支路的聯(lián)接點。如圖3-1電路的節(jié)點為A、B兩點，該電路的節(jié)點數(shù)目為n=2。3.回路：電路中任一閉合的路徑。如圖3-1電路中的CDEFC、AFCBA、EABDE路徑均為回路，該電路的回路數(shù)目為l=3。4.網(wǎng)孔：不含有分支的閉合回路。如圖3-1電路中的AFCBA、EABDE回路均為網(wǎng)孔，該電路的網(wǎng)孔數(shù)目
2、為m=2。圖3-1 常用電路名詞的說明 5.網(wǎng)絡(luò)：在電路分析范圍內(nèi)網(wǎng)絡(luò)是指包含較多元件的電路。二、基爾霍夫電流定律(節(jié)點電流定律)1．電流定律(KCL)內(nèi)容電流定律的第一種表述：在任何時刻，電路中流入任一節(jié)點中的電流之和，恒等于從該節(jié)點流出的電流之和，即例如圖3-2中，在節(jié)點A上：I1+I3=I2+I4+I5圖3-2電流定律的舉例說明電流定律的第二種表述：在任何時刻，電路中任一節(jié)點上的各支路電流代數(shù)和恒等于零，即 一般可在流入節(jié)點的電流前面取“+”號，在流出節(jié)點的電流前面取“-”號，反之亦可。例如圖3-2中，在節(jié)點
3、A上：I1-I2+I3-I4-I5=0。在使用電流定律時，必須注意：(1)對于含有n個節(jié)點的電路，只能列出(n-1)個獨立的電流方程。(2)列節(jié)點電流方程時，只需考慮電流的參考方向，然后再帶入電流的數(shù)值。為分析電路的方便，通常需要在所研究的一段電路中事先選定(即假定)電流流動的方向，叫做電流的參考方向，通常用“→”號表示。電流的實際方向可根據(jù)數(shù)值的正、負(fù)來判斷，當(dāng)I>0時，表明電流的實際方向與所標(biāo)定的參考方向一致；當(dāng)I<0時，則表明電流的實際方向與所標(biāo)定的參考方向相反。2．KCL的應(yīng)用舉例(1)對于電路中任意假設(shè)的封閉
4、面來說，電流定律仍然成立。如圖3-3中，對于封閉面S來說，有I1+I2=I3。(2)對于網(wǎng)絡(luò)(電路)之間的電流關(guān)系，仍然可由電流定律判定。如圖3-4中，流入電路B中的電流必等于從該電路中流出的電流?！ ?3)若兩個網(wǎng)絡(luò)之間只有一根導(dǎo)線相連，那么這根導(dǎo)線中一定沒有電流通過。(4)若一個網(wǎng)絡(luò)只有一根導(dǎo)線與地相連，那么這根導(dǎo)線中一定沒有電流通過。圖3-3電流定律的應(yīng)用舉例(1)圖3-4電流定律的應(yīng)用舉例(2)【例3-1】如圖3-5所示電橋電路，已知I1=25mA，I3=16mA，I4=12A，試求其余電阻中的電流I2、I5、
5、I6?！ 〗猓涸诠?jié)點a上：I1=I2+I3，則I2=I1-I3=25-16=9mA在節(jié)點d上：I1=I4+I5，則I5=I1-I4=25-12=13mA在節(jié)點b上：I2=I6+I5，則I6=I2-I5=9-13=-4mA圖3-6電壓定律的舉例說明電流I2與I5均為正數(shù)，表明它們的實際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相同，I6為負(fù)數(shù)，表明它的實際方向與圖中所標(biāo)定的參考方向相反。圖3-5例題3-1三、基夫爾霍電壓定律(回路電壓定律) 1.電壓定律(KVL)內(nèi)容在任何時刻，沿著電路中的任一回路繞行方向，回路中各段電壓的代數(shù)和恒等
6、于零，即 以圖3-6電路說明基夫爾霍電壓定律。沿著回路abcdea繞行方向，有Uac=Uab+Ubc=R1I1+E1，Uce=Ucd+Ude=-R2I2-E2，Uea=R3I3則Uac+Uce+Uea=0即R1I1+E1-R2I2-E2+R3I3=0上式也可寫成R1I1-R2I2+R3I3=-E1+E2對于電阻電路來說，任何時刻，在任一閉合回路中，各段電阻上的電壓降代數(shù)和等于各電源電動勢的代數(shù)和，即。2．利用SRI=SE列回路電壓方程的原則(1)標(biāo)出各支路電流的參考方向并選擇回路繞行方向(既可沿著順時針方向繞行，也可
7、沿著反時針方向繞行)；(2)電阻元件的端電壓為±RI，當(dāng)電流I的參考方向與回路繞行方向一致時，選取“+”號；反之，選取“-”號；(3)電源電動勢為±E，當(dāng)電源電動勢的標(biāo)定方向與回路繞行方向一致時，選取“+”號，反之應(yīng)選取“-”號。支路電流法以各支路電流為未知量，應(yīng)用基爾霍夫定律列出節(jié)點電流方程和回路電壓方程，解出各支路電流，從而可確定各支路(或各元件)的電壓及功率，這種解決電路問題的方法叫做支路電流法。對于具有b條支路、n個節(jié)點的電路，可列出(n-1)個獨立的電流方程和b-(n-1)個獨立的電壓方程?！ 纠?-2】 如
8、圖3-7所示電路，已知E1=42V，E2=21V，R1=12W，R2=3W，R3=6W，試求：各支路電流I1、I2、I3。解：該電路支路數(shù)b=3、節(jié)點數(shù)n=2，所以應(yīng)列出1個節(jié)點電流方程和2個回路電壓方程，并按照SRI=SE列回路電壓方程的方法：圖3-7例題3-2(1)I1=I2+I3 (任一節(jié)點)(2)R1I1+R2I2=
