45-基尔霍夫方程组.pptx

复杂电路：复杂电路：不能化解为等效的电阻串、不能化解为等效的电阻串、并联电路的组合，含有较复杂的分支并联电路的组合，含有较复杂的分支和节点的电路。和节点的电路。求解复杂电路的基本规律：求解复杂电路的基本规律：基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫基尔霍夫4.5 基尔霍夫基尔霍夫(G.R.Kirchhoff)方程组方程组（1）基尔霍夫第一方程组）基尔霍夫第一方程组节点：节点：三条或三条以上通电导线的会合点。三条或三条以上通电导线的会合点。如如A、B、C、D基尔霍夫第一定律：基尔霍夫第一定律：在任一节点在任一节点处，流向节点的电流和流出节点处，流向节点的电流和流出节点的电流的代数和等于零。的电流的代数和等于零。称为基称为基尔霍夫尔霍夫第一方第一方程组程组（2）基尔霍夫第二方程组）基尔霍夫第二方程组基尔霍夫第二定律：基尔霍夫第二定律：沿任一闭合回路中电动势的代数沿任一闭合回路中电动势的代数和等于回路中电阻上电势降落的代数和。和等于回路中电阻上电势降落的代数和。称为基尔霍夫第二方程称为基尔霍夫第二方程组组符号法则与欧姆定律相同符号法则与欧姆定律相同,即即 对电阻上的电压对电阻上的电压 (同向取正，反向取负同向取正，反向取负)；对电源的电动势对电源的电动势（进正取正，进负取负）。（进正取正，进负取负）。或者写成或者写成回路回路1回路回路2对回路对回路1,回路方程回路方程对回路对回路2,回路方程回路方程应用基尔霍夫定律时的注意事项：应用基尔霍夫定律时的注意事项：（1）如果电路中有如果电路中有n个节点，那么只有个节点，那么只有(n-1)个相互个相互 独立的节点电流方程。独立的节点电流方程。（2）新选定的回路中，至少应有一段电路是已选新选定的回路中，至少应有一段电路是已选 回路中未曾出现过的。回路中未曾出现过的。（3）独立方程的个数应等于未知数的个数。独立方程的个数应等于未知数的个数。（4）每一电路上电流的方向可以任意假定，解出每一电路上电流的方向可以任意假定，解出 的结果若为负，则说明电流的方向与假定的的结果若为负，则说明电流的方向与假定的 相反。相反。3.基尔霍夫方程组的应用基尔霍夫方程组的应用（1）惠斯通电桥）惠斯通电桥回路回路3回路回路1回路回路2解解:应用第一定律，得节点方程组应用第一定律，得节点方程组节点节点A节点节点B节点节点C应用第二定律，应用第二定律，得回路方程组得回路方程组回路回路1：回路回路2：回路回路3：回路回路3回路回路1回路回路2解上面六个方程组成的方程组，可以得到各电流解上面六个方程组成的方程组，可以得到各电流,其中其中电桥平衡的充要条件电桥平衡的充要条件说明说明:P1434.7 接触电势差与温差电现象接触电势差与温差电现象1）接触电势差）接触电势差什么是接触电势差？什么是接触电势差？两种不同的金属紧密接触在一起时，两金属间会出现一定两种不同的金属紧密接触在一起时，两金属间会出现一定的电势差，这种电势差称为接触电势差。的电势差，这种电势差称为接触电势差。接触电势差是怎样产生的？接触电势差是怎样产生的？时当时当A、B两种金属尚未接触两种金属尚未接触在自由电子的数密度相等在自由电子的数密度相等温度相同情况下温度相同情况下,从金属从金属A逸出的电子多从金属逸出的电子多从金属B逸出逸出的电子少的电子少 势阱深度势阱深度 费米能量费米能量 逸出功逸出功 当当A、B两种金属紧密接触时：两种金属紧密接触时：接触电势差来自两金属逸出功的不同接触电势差来自两金属逸出功的不同当紧密接触的当紧密接触的A、B两种金属自由电两种金属自由电子密度不同时：固扩散导致电荷迁子密度不同时：固扩散导致电荷迁移，使两金属间出现电势差。移，使两金属间出现电势差。+-3）温差电偶温度计）温差电偶温度计接触电动势接触电动势2）温差电动势）温差电动势当构成回路的两种不同金属连接点处于不同的温度时，回路当构成回路的两种不同金属连接点处于不同的温度时，回路中有不为零的电动势。这种电动势称为温差电动势中有不为零的电动势。这种电动势称为温差电动势