高二物理基尔霍夫定律PPT课件.ppt

第二节 基尔霍夫定律1-基本概念：支路：电路的最简单的分支。支路上各处的电流都相同。节点：电路中三条或三条以上支路汇合的点称为节点。回路：从某一节点出发，连续地沿着支路循行（途经的每个节点都只经过一次）回到原节点，所形成的闭合路径，称为回路，abcd12如图中的abc、adc、ac如a,c图中共有三个回路:abcda、abca、adca2-基基尔霍夫霍夫电流定律流定律（Kirchhoffs Current Law，简写写为KCL）在任一在任一时刻，流入任一刻，流入任一节点的点的电流流总和和II等于流出等于流出该节点点电流的流的总和和Io，即，即或或 若若规定定流入流入节点的点的电流流为正正，流出流出节点的点的电流流为负，则节点点处的的电流的代数和流的代数和应为零，即零，即3-I1I2I3abcd对于节点a有或12对于节点c有或注意：上述两个方程只有一个是独立的。如果电路中有n个节点，虽然可以列出n个节点方程，但只有(n-1)个方程是独立的。4-基基尔霍夫霍夫电压定律定律（Kirchhoffs Voltage Law，简写写为KVL）在任一在任一时刻，沿刻，沿闭合回路所有支路的合回路所有支路的电压降的代数和恒等于零，即降的代数和恒等于零，即 在在列列写写KVL方方程程时，回回路路的的绕行行方方向向是是任任意意选定定的的。当当支支路路电压降降方方向向与与绕行行方方向向一一致致时，KVL方程中支路方程中支路电压为正，反之正，反之为负。5-I1I2I3abcd 设三个回路的绕行方向均为顺时针方向，则回路电压方程分别为：对于adcba回路：R1R212R3对于abcea回路：e对于adcea回路：6-注意：注意：在在选取回路取回路时也要注意它也要注意它们的独立性。上面三的独立性。上面三个方程式中只有两个是独立的，因个方程式中只有两个是独立的，因为它它们中的任意中的任意两个方程式相加减，均可以得出第三个方程式。两个方程式相加减，均可以得出第三个方程式。在一般情况下，基在一般情况下，基尔霍夫第二定律能提供的独霍夫第二定律能提供的独立回路方程数立回路方程数 L 等于等于电路支路数路支路数m与独立与独立节点数（点数（n1）的差，即）的差，即 L=m(n1)。也就是也就是说n个个节点可建立（点可建立（n1）个独立）个独立电流流方程，其余的独立方程方程，其余的独立方程则由基由基尔霍夫第二定律霍夫第二定律给出。出。7-解题步骤：1.简化电路2.设定各支路电流方向和各回路绕行方向3.根据节点电流定律列出（n1）个节点电流方程，n为节点数4.根据回路电压定律列出（mn+1）个独立回路电压方程，每一方程中含有不同于其它回路电压方程的新的支路。m为支路数5.求解方程并检验。（负号表示与假设方向相反）注：列出独立方程的个数应等于未知量的个数，一般是先尽量选用节点方程，所缺少的方程个数，再由回路独立方程列出。8-例一:电路如图所示，已知I1=1A,I2=2A,I4=4A,I5=5A,求其余所有支路电流。9-解:该电路图中共有5个节点，应用KCL求取各支路电流。节点a节点b节点c节点d10-例二:电路如图所示，试求电压Uab+2V11-解:对acbdea回路列KVL方程，得对cbdc回路列KVL方程，得联立上述两式,可得到+2V12-例三:如图所示电路中，R1=1，R2=2，R4=4，R5=5，R6=6，US3=2v，I2=1A，I4=1.5A，I5=2A，求US1，US2和R3。13-解:根据KCL由节点b 由节点c由节点a根据KVL由回路abda由回路cbdc14-由回路abca所以15-例四：如图所示电路，已知U1=10V，R1=2，R2=4，R3=5，US2=4V，US3=20V，求cd两点间开路电压Ucd。R1R2R3US2US3+U1Ucd+cdabefI116-解：由于cd间开路，所以US3和R3中无电流通过。仅aefba回路中有电流。由KVL有所以对于回路cdfec，由KVL有所以由于R3中无电流，Udf=0，d、f两点电位相等17-练习：如图1所示电路为复杂电路的3个支路。设已知US1=2V，US2=6V，US3=4V，R1=1.5，R2=1.6，R3=1.2，I1=1A，I2=3A。求I3、Uab、Ubc和Ucd。abcdUS1US2US3R1R2R3I1I2I318-