复杂直流电路的分析-PPT课件
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二轮复习专题4第1讲直流电路和交流电路课件(42张)
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(3) 远距离输电常用关系式(如图所示)
①功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3. ②电压损失：U损＝I2R线＝U2－U3. ③输电电流：I 线＝UP22＝UP33＝U2R－线U3. ④输电导线上损耗的电功率：P 损＝I 线 U 损＝I2线_R 线＝UP222R 线.
内容索引
内容索引
增大，故 A 错误；R0 两端的电压为 U0＝I2R0，用户得到的电压为 U3＝
U2－U0，当用户增多时，I2 增大，U0 增大，所以 U3 减小，为使用户获得
的电压稳定在 220 V，则需要增大 U2，变压器原副线圈电压关系为
U2＝ U1
nn21，在 U1 和 n2 不变的情况下，要增大 U2，可以减小 n1，即将 P 适当
【答案】 C
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二 交变电流的产生及四值问题
1. 线圈通过中性面时的特点 (1) 穿过线圈的磁通量最大． (2) 线圈中的感应电动势为零． (3) 线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次．
内容索引
2. 正弦式交流电“四值”的应用
内容索引
2 (2021·江苏卷)贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛， 2020年我国风力发电量高达4 000亿千瓦时．某种风力发电机的原理如图 所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知 磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为0.20 T，线圈的匝数为 100、面积为0.5 m2，电阻为0.6 Ω，若磁体转动的角速度为90 rad/s，线 圈中产生的感应电流为50 A．求：
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三 变压器与远距离输电
1. 变压器制约问题主要有三项： 电压制约：输出电压 U2 由输入电压决定，即 U2＝nn21U1，可简述为“原 制约副”． 电流制约：原线圈中的电流 I1 由副线圈中的输出电流 I2 决定，即 I1 ＝nn21I2，可简述为“副制约原”． 负载制约：原线圈的功率P1由用户负载决定，P1＝P负1＋P负2＋…， 简述为“副制约原”．
(3) 远距离输电常用关系式(如图所示)
①功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3. ②电压损失：U损＝I2R线＝U2－U3. ③输电电流：I 线＝UP22＝UP33＝U2R－线U3. ④输电导线上损耗的电功率：P 损＝I 线 U 损＝I2线_R 线＝UP222R 线.
内容索引
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增大，故 A 错误；R0 两端的电压为 U0＝I2R0，用户得到的电压为 U3＝
U2－U0，当用户增多时，I2 增大，U0 增大，所以 U3 减小，为使用户获得
的电压稳定在 220 V，则需要增大 U2，变压器原副线圈电压关系为
U2＝ U1
nn21，在 U1 和 n2 不变的情况下，要增大 U2，可以减小 n1，即将 P 适当
【答案】 C
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二 交变电流的产生及四值问题
1. 线圈通过中性面时的特点 (1) 穿过线圈的磁通量最大． (2) 线圈中的感应电动势为零． (3) 线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次．
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2. 正弦式交流电“四值”的应用
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2 (2021·江苏卷)贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛， 2020年我国风力发电量高达4 000亿千瓦时．某种风力发电机的原理如图 所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知 磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为0.20 T，线圈的匝数为 100、面积为0.5 m2，电阻为0.6 Ω，若磁体转动的角速度为90 rad/s，线 圈中产生的感应电流为50 A．求：
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三 变压器与远距离输电
1. 变压器制约问题主要有三项： 电压制约：输出电压 U2 由输入电压决定，即 U2＝nn21U1，可简述为“原 制约副”． 电流制约：原线圈中的电流 I1 由副线圈中的输出电流 I2 决定，即 I1 ＝nn21I2，可简述为“副制约原”． 负载制约：原线圈的功率P1由用户负载决定，P1＝P负1＋P负2＋…， 简述为“副制约原”．
电工电子技术基础第二章直流电路分析 ppt课件
结点数 N=4 支路数 B=6
（取其中三个方程）
PPT课件
6
b
列电压方程
I2
abda :
I1
I6
E4 I6R6 I4 R4 I1R1
a I3 I4
R6
c
I5 bcdb :
0 I2R2 I5R5 I6R6
+E3
d R3
adca : I4R4 I5R5 E3 E4 I3R3
对每个结点有
I 0
3. 列写B-（N-1)个KVL电压
方程 对每个回路有
E U
4. 解联立方程组
PPT课件
5
I1 a
b I2
I6
R6
I3 I4
d
+E3
R3
列电流方程
结点a： I3 I4 I1
c 结点b： I1 I6 I2
I5
结点c： I2 I5 I3
结点d： I4 I6 I5
基本思路
对于包含B条支路N个节点的电路，若假 设任一节点作为参考节点，则其余N－1个节点 对于参考节点的电压称为节点电压。节点电压 是一组独立完备的电压变量。以节点电压作为 未知变量并按一定规则列写电路方程的方法称 为节点电压法。一旦解得各节点电压，根据 KVL可解出电路中所有的支路电压，再由电路 各元件的VCR关系可进一步求得各支路电流。
3、会用叠加定理、戴维宁定理求解复杂电路中的电压、电流、功率等。
PPT课件
1
对于简单电路，通过串、并联关系即可 求解。如：
R
R
R
+ E 2R 2R 2R 2R
-
PPT课件
+
第二单元模块2复杂直流电路的分析
对结点a： I1+I2–I3=0
对网孔1： I1 R1 +I3 R3=E1
对网孔2： I2 R2+I3 R3=E2
边学边练
例
I1
G d
a I2
IG RG
因支路数 b=6，所以要列6个方程。
(1) 应用KCL列3个结点电流方程 对结点 a： I1 – I2 –IG = 0 对结点 b： I3 – I4 +IG = 0
b
－
i3
i5 i6
c
解:
结点a i1=i4+i6 结点b i2＋i4=i5 结点c i3＋i5＋i6＝0
以上三式相加
i1 ＋ i2＋i3 ＝0
知识链接
（3）基尔霍夫电压定律－KVL
表述一 在任一瞬时，沿任一回路电压的代数和恒
等于零。
u 0 电压参考方向与回路绕行方向一致时 取正号，相反时取负号。
c 对结点 c： I2 + I4 – I = 0 (2)应用KVL选3个网孔列回路电压方程
I3
I4 b
I
+E –
对网孔abda：IG RG – I3 R3 +I1 R1 = 0 对网孔acba：I2 R2 – I4 R4 – IG RG = 0 对网孔bcdb：I4 R4 + I3 R3 = E (3) 联立解出各支路电流
边学边练
例
Uoc 2 2.5 5V
R0 2
I3＝1A
边学边练
戴维宁定理解题步骤：
1. 分离：将待求支路从原电路中移开，画出有源二端网 络，求其开路电压Uoc；
2. 等效：将有源二端网络Ns变换成无源二端网络No（理 想电压源短路，理想电流源断路），画出无源二端网 络，求其等效电阻Ro；
复杂的直流电路
二、基尔霍夫定律
1. 基尔霍夫电流定律（简称为KCL） 在任意时刻，流入电路中某一节点的电流之和恒等于流出这个 节点的电流之和。其数学表达式为： （2-1）
I 入 I出
二、基尔霍夫定律
如图2-2所示节点a，支路电流 、流入节点，支路电流 、、流出 节点，由（2-1）可得
图2-2 节点
一、复杂的直流电路
（a）简单直流电路 图2-1 电路
(b)复杂直流电路
一、复杂的直流电路 2．电路中常用术语介绍
(1)支路：由一个或几个元件依次相连构成的无 分支电路。如图2－1(b)电路中有三条支路：、 支路；、支路；支路。 (2) 节点：三条及三条以上支路的连接点称为 节点。如图2－1(b)电路中，共有A、B两个节 点。 (3) 回路：电路中任一闭合路径称为回路。图2 －1(b)所示的电路中，有三个回路：A－－－B －－A回路；A－－－B－－A回路；A－－－B －－－A回路。 (4)网孔：回路内部不含支路的回路。图2-1(b) 所示电路中有两个网孔：A－－－B－－A网孔； A－－－B－－A网孔。
第一节 基尔霍夫定律
一、复杂的直流电路 二、基尔霍夫定律 1. 基尔霍夫电流定律（简称为KCL） 例2-1 2．基尔霍夫电压定律（简称为KVL） 例2-2
一、复杂的直流电路 1．复杂电路
不能用电阻的串、并联化简的直流电路，称为复杂直流电路。 图2-1(a)是简单电路， 图2-1 (b)是复杂电路。
*例 2-4
我找到一个 记 忆电桥平衡 条 件的方法啦!
四 边 形 两组对 边 所 含 电 阻乘积 相 等！
第三节 电压源与电流源的等效变换
1．电压源 用一个恒定电动势和一个内电阻串联表示电源，称为电压源。
第2章 直流电路的分析方法
算未知量。
二端网络如图所示，求此二端网络的戴维南等 效电路。
1Ω ＋ 6V ＋ 3A UOC
1Ω
＋ 15V
2Ω
RO
－ 2Ω
－ 3Ω
－
a 在图a中求开路电压 在图b中求等效电阻
U OC 3 1 6 3 2 15V
RO 2 1 3
b
c
画出戴维南等效电路，如图c 。
用戴维南定理求图示电路中电阻RL上的电流I。
_ U
U 、IS 关联参考方向 P吸= UIS
实际电流源可用一个理想电流源与电阻相并
联的电路模型来表示。
I I IS
＋
U
IS
RO
－
O
U
2.2.3电源模型的联接
1.n个电压源串联 n个电压源串联可以用一个电压源等效代替。
US1
＋ －＋ US2 － ＋ USn － ＋ US －
U S U S1 U S2 U Sn U Sk
效的。
返回
2.2 电压源与电流源及其等效变换
2.2.1电压源
理想电压源简称电压源，其端电压恒定不变或 者按照某一固有的函数规律随时间变化，与其流过 的电流无关。
I ＋ ＋ US － － O I US U
I + US
I 、US非关联参考方向 P吸= - USI
I
_
I 、US 关联参考方向 P吸=USI
US2
＋
－
d
R6 I6 US4
I5
－
c ＋ US3 －
＋
I4
I3 b
R3
返回
2.4 叠加定理
叠加定理：几个电源同时作用的线性电路中， 任何一支路的电流（或电压）都等于电路中每一个
二端网络如图所示，求此二端网络的戴维南等 效电路。
1Ω ＋ 6V ＋ 3A UOC
1Ω
＋ 15V
2Ω
RO
－ 2Ω
－ 3Ω
－
a 在图a中求开路电压 在图b中求等效电阻
U OC 3 1 6 3 2 15V
RO 2 1 3
b
c
画出戴维南等效电路，如图c 。
用戴维南定理求图示电路中电阻RL上的电流I。
_ U
U 、IS 关联参考方向 P吸= UIS
实际电流源可用一个理想电流源与电阻相并
联的电路模型来表示。
I I IS
＋
U
IS
RO
－
O
U
2.2.3电源模型的联接
1.n个电压源串联 n个电压源串联可以用一个电压源等效代替。
US1
＋ －＋ US2 － ＋ USn － ＋ US －
U S U S1 U S2 U Sn U Sk
效的。
返回
2.2 电压源与电流源及其等效变换
2.2.1电压源
理想电压源简称电压源，其端电压恒定不变或 者按照某一固有的函数规律随时间变化，与其流过 的电流无关。
I ＋ ＋ US － － O I US U
I + US
I 、US非关联参考方向 P吸= - USI
I
_
I 、US 关联参考方向 P吸=USI
US2
＋
－
d
R6 I6 US4
I5
－
c ＋ US3 －
＋
I4
I3 b
R3
返回
2.4 叠加定理
叠加定理：几个电源同时作用的线性电路中， 任何一支路的电流（或电压）都等于电路中每一个
电网第八章 复杂直流电路
样的电压源称为理想电压源或恒压源。
图8-2 恒压源及其外特性 a)-恒压源 b)-外特性
8.1 电压源和电流源
（3）电压源的串联 1)多个电压源串联使用时, 其等效电压源的电动势等于各个电压
源电动势的代数和。 即E=∑Ei(注意各电动势的方向)。如图8-3所示
E=E1－E2＋E3
图8-3 电压源的串联
8.2 基尔霍夫定律
2.并将结果记入表中。
8.2 基尔霍夫定律
[实训项目2]验证基尔霍夫电压定律KVL [实训目的]会验证基尔霍夫电压定律 [实训器材]直流电源,直流电流表,直流电压表,万用表,电阻。 [实训步骤和内容]： 1.按图8-23 KVL实训电路图连接好电路.
8.2 基尔霍夫定律
2. 将结果记入表中。
2)等效电压源的内阻等于各电压源内阻之和。 即r=r1+r2+…+rn
8.1 电压源和电流源
（3）电压源串联,电动势的方向 任意一个电压源的电动势的方向与等效电动势E的参考方向相同
则取正, 否则取负。 如图8-3中,E=E1-E2+E3
8.1 电压源和电流源
电流源 （1）电流源 电流源的电路模型由恒值电流IS与高阻值内阻RS(以与电压源内
8.2 基尔霍夫定律
图8-7 适用于一个节点的KCL定律
在图8-7中，节点a上有五条支路，按所设参考方向，流入节点的 有i1、i3和i4，从节点流出的电流有i2和i5。按KCL有：
i1+i3+i4=i2+i5 或i1+i2+i4-i2-i5=0
8.2 基尔霍夫定律
2. 基尔霍夫电压定律KVL
（1）基尔霍夫电压定律 任一瞬间，沿回路任一方向绕行一周，各支路电压的代数和等 于零，即各支路电压升之和等于各支路电压降之和。表达式可写成：
图8-2 恒压源及其外特性 a)-恒压源 b)-外特性
8.1 电压源和电流源
（3）电压源的串联 1)多个电压源串联使用时, 其等效电压源的电动势等于各个电压
源电动势的代数和。 即E=∑Ei(注意各电动势的方向)。如图8-3所示
E=E1－E2＋E3
图8-3 电压源的串联
8.2 基尔霍夫定律
2.并将结果记入表中。
8.2 基尔霍夫定律
[实训项目2]验证基尔霍夫电压定律KVL [实训目的]会验证基尔霍夫电压定律 [实训器材]直流电源,直流电流表,直流电压表,万用表,电阻。 [实训步骤和内容]： 1.按图8-23 KVL实训电路图连接好电路.
8.2 基尔霍夫定律
2. 将结果记入表中。
2)等效电压源的内阻等于各电压源内阻之和。 即r=r1+r2+…+rn
8.1 电压源和电流源
（3）电压源串联,电动势的方向 任意一个电压源的电动势的方向与等效电动势E的参考方向相同
则取正, 否则取负。 如图8-3中,E=E1-E2+E3
8.1 电压源和电流源
电流源 （1）电流源 电流源的电路模型由恒值电流IS与高阻值内阻RS(以与电压源内
8.2 基尔霍夫定律
图8-7 适用于一个节点的KCL定律
在图8-7中，节点a上有五条支路，按所设参考方向，流入节点的 有i1、i3和i4，从节点流出的电流有i2和i5。按KCL有：
i1+i3+i4=i2+i5 或i1+i2+i4-i2-i5=0
8.2 基尔霍夫定律
2. 基尔霍夫电压定律KVL
（1）基尔霍夫电压定律 任一瞬间，沿回路任一方向绕行一周，各支路电压的代数和等 于零，即各支路电压升之和等于各支路电压降之和。表达式可写成：
支路电流法课件
4、已知：E1=6V，E2=1V，R1=1Ω，R2=2Ω，R3=3Ω 求： I1，I2，I3 解：假设各支路电流参考方向如图所示： 对节点a列KCL方程：I1+I2=I3 I1 a I2 设网孔的绕行方向及各部分 电压方向如图所示： I3 R1 1 对网孔1列KVL方程： 2 R3 I3*R3 -E1+I1*R1=0 E1 对网孔2列KVL方程： -I2*R2 -E2-I3*R3=0 代入已知数，解联立方程组
E1
R1
E2 R2
R3
各支路电流分别为3A，2.5A，0.5A,方向如图所示。
本例提示我们，两个电源并联时，并不都是向负载供给电流 和功率的。当两电源的电动势相差较大时，就会发生某电源 不但不输出功率，反而吸收功率成为负载。因此，在实际的 供电系统中，直流电源并联时，应使两电源的电动势相等， 内阻也应相近。有些电器设备更换电池时也要求全部同时换 新的，而不要一新一旧，也是同一道理。
I3R3-E2+I2R2=0 -E1+I1R1-I2R2+E2=0
I3R3-E1+I1R1=0
4.代入已知数,解联立方程式,求出各支路的电流。
I1+I2=I3 -E1+I1R1-I2R2+E2=0 I3R3-E2+I2R2=0 确定各支路电流的实际 方向。当支路电流计算 结果为正值时，其方向 和假设方向相同；当支 路电流计算结果为负值 时，其方向和假设方向 相反。
四、整理解题过程
已知：E1=12V，E2=12V，R1=3Ω，R2=6Ω， R3=6Ω 求：I1，I2，I3 解：设各支路电流参考方向如图所示： 对a节点列KCL方程：I1 =I2+I3 设各网孔的绕行方向，各部分 电压方向如图所示 ： 对网孔1列KVL方程： I1 a I3 I2 E2
复杂的直流电路
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结 束
第二章
结 束
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返 回
结 束
例2-9
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返 回
结 束
例2-9
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结 束
本章小结
1、不能用电阻串并联方法简化的电路，称为复 杂电路。计算复杂电路，要弄清它的电路组成， 可以用支路电流法、电源等效变换、叠加原理 和戴维南定理等方法进行计算。 2、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： 3、支路电流法：以支路电流为未知量，应用基 尔霍夫定律，列出与支路电流数量相等的独立 方程式，再联立求解支路电流的方法。
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结 束
例2-8 求如图 求如图2-48所示电路中的有源两端 所示电路中的有源两端
网络的戴维南等效电路。 网络的戴维南等效电路。
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结 束
例2-8
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结 束
三、实验法求等效电压源的电动势和内阻
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结 束
四、戴维南定理应用举例
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∑ RI = ∑ E 注意:基尔霍夫电压定律不仅适用于由电源
和电阻等实际元件组成的回路，也可以 推广应用到不闭合的回路
。
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结 束
例2-2
例2-2 如图2-8所示的电路中，若 ，，求A
与B两点间的电压。
顺时针绕 行一周！ 图2-8 例题2-2的图
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结 束
例2-2
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电路原理第-章直流PPT课件
VS
诺顿定理
任何一个线性有源二端网络，对其外部电 路而言，都可以等效为一个电流源和电阻 并联的电路模型。其中电流源的电流等于 网络的短路电流，电阻等于网络中所有独 立源置零后的等效电阻。
04 电路中的电源
电池的串联和并联
串联
当电池串联时，总电压是每个电池的 电压之和，电流保持不变。
并联
当电池并联时，总电流是每个电池的 电流之和，电压保持不变。
电阻的并联
当多个电阻在同一电路中各自首首或尾尾相接时，称为电阻 的并联。并联电阻的总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。在 并联电路中，电压处处相等，电流的分配与电阻成反比。
电压源和电流源
电压源
能够输出恒定电压或电压与电流成一 定比例关系的电源称为电压源。电压 源在电路中起到提供电能的作用，可 以视为一个理想化的电源模型。
基尔霍夫定律
总结词
用于解决电路中节点和回路电流和电压关系的定律。
详细描述
基尔霍夫定律包括两个部分，即节点电流定律和回路电压定律。节点电流定律指出，对于电路中的任何一个节点， 流入的电流之和等于流出的电流之和。回路电压定律指出，对于电路中的任何一个闭合回路，沿回路绕行方向， 电压降之和等于电压升之和。
电路原理第-章直流ppt课件
目录
• 直流电路的基本概念 • 欧姆定律和基尔霍夫定律 • 电阻电路的分析 • 电路中的电源 • 电路分析方法 • 电路的暂态分析
01 直流电路的基本概念
电路的组成
电源
导线和开关
提供电能，将其他形式的能量转换为 电能。
连接电源和负载，控制电路的通断。
负载
消耗电能，将电能转换为其他形式的 能量。
THANKS FOR WATCHING
《直流系统》PPT课件
运行方式
直流系统通常采用浮充电运行方式，即整流器和蓄电池组并联运行，整流器既 为负载供电，又为蓄电池组充电。当整流器故障或交流电源失电时，蓄电池组 自动投入，为负载提供不间断的直流电源。
02
CATALOGUE
直流系统设备介绍与选型
关键设备功能及性能指标
整流器
蓄电池组
将交流电转换为直流电，提供稳定的直流电 源；性能指标包括输出电压范围、输出电流 能力、效率等。
作用
为电力系统中的控制、保护、信号、 事故照明等提供可靠的不间断电源， 保证电力系统的稳定运行。
直流电源类型与特点
类型
主要包括蓄电池组直流电源、整流型直流电源和交流不间断电 源（UPS）等。
特点
蓄电池组直流电源具有电压稳定、容量大、使用寿命长等优点； 整流型直流电源具有效率高、体积小、重量轻等优点；UPS则 具有输出电压稳定度高、频率稳定、波形失真小等优点。
未来储能技术将与直流输电技 术深度融合，形成更加高效、 智能的电力系统。
未来发展趋势预测
直流系统将在电力工业中占据越 来越重要的地位，成为未来电力
系统的重要组成部分。
未来直流系统将更加注重与信息 技术、人工智能等技术的融合， 实现电力系统的智能化、自动化
运行。
同时，直流系统还将面临诸多挑 战和问题，需要不断进行创新和 研究，推动其向更高水平发展。
提醒运维人员进行处理。
控制策略设计原则和实现方法
设计原则
直流系统的控制策略设计应遵循安全性、可靠性和经济性原则，确保系统在各种工况下均能稳定运行，同时降低 运维成本。
实现方法
控制策略的实现方法包括硬件电路设计和软件编程两个方面。硬件电路设计应合理布局元器件，确保电路的稳定 性和可靠性；软件编程应采用模块化设计思想，便于后期维护和升级。
直流系统通常采用浮充电运行方式，即整流器和蓄电池组并联运行，整流器既 为负载供电，又为蓄电池组充电。当整流器故障或交流电源失电时，蓄电池组 自动投入，为负载提供不间断的直流电源。
02
CATALOGUE
直流系统设备介绍与选型
关键设备功能及性能指标
整流器
蓄电池组
将交流电转换为直流电，提供稳定的直流电 源；性能指标包括输出电压范围、输出电流 能力、效率等。
作用
为电力系统中的控制、保护、信号、 事故照明等提供可靠的不间断电源， 保证电力系统的稳定运行。
直流电源类型与特点
类型
主要包括蓄电池组直流电源、整流型直流电源和交流不间断电 源（UPS）等。
特点
蓄电池组直流电源具有电压稳定、容量大、使用寿命长等优点； 整流型直流电源具有效率高、体积小、重量轻等优点；UPS则 具有输出电压稳定度高、频率稳定、波形失真小等优点。
未来储能技术将与直流输电技 术深度融合，形成更加高效、 智能的电力系统。
未来发展趋势预测
直流系统将在电力工业中占据越 来越重要的地位，成为未来电力
系统的重要组成部分。
未来直流系统将更加注重与信息 技术、人工智能等技术的融合， 实现电力系统的智能化、自动化
运行。
同时，直流系统还将面临诸多挑 战和问题，需要不断进行创新和 研究，推动其向更高水平发展。
提醒运维人员进行处理。
控制策略设计原则和实现方法
设计原则
直流系统的控制策略设计应遵循安全性、可靠性和经济性原则，确保系统在各种工况下均能稳定运行，同时降低 运维成本。
实现方法
控制策略的实现方法包括硬件电路设计和软件编程两个方面。硬件电路设计应合理布局元器件，确保电路的稳定 性和可靠性；软件编程应采用模块化设计思想，便于后期维护和升级。
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知识链接
I1 R1 1 a I2 R2
E1
3
I3
R3
2
E2
b
对结点 a： I1+I2–I3=0 对网孔1： I1 R1 +I3 R3=E1
对网孔2： II – R R +– II R R –2E2 22 22 33 3= 3=E
边学边练
• Exercise:用支路电流法求各支路电流。
知识链接
1、基尔霍夫定律：德国科学家基尔霍夫在1945年论
证的。阐明了任意电路中各处电压和电流的内在
关系，包含两个定律： • • 研究电路中各结点电流间联系的规律－基尔霍夫 电流定律（KCL） 研究电路中各回路电压间联系的规律－基尔霍夫 电压定律（KVL）
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（1）几个有关的电路名次： 1）支路：电路中具有两个端钮且通过同一电 流的每个分支称之为支路，该分支上至少 有一个元件。 2）结点：三条或三条以上支路的联接点称之 为结点。 3）回路：电路中的任意闭合路径称为回路。 i1 a i2 4）网孔：其内部不含 i3 R2 任何支路的回路叫网孔。 R1
（2）基尔霍夫电流定律－KCL
表述一
在任一瞬时，流入任一节点的电流之和
必定等于从该节点流出的电流之和。
所有电流均为正。 i入 i 出
I1
例
I
2
I
3
I I I I 1 3 2 4
I
4
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（2）基尔霍夫电流定律－KCL
等于零。
表述二 在任一瞬时，通过任一节点电流的代数和恒
可假定流入节点的电流为正，流出节点 的电流为负；也可以作相反的假定。
i 0
例
I
2
I I I I 0 1 3 2 4
I1
I I
4
3
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（2）基尔霍夫电流定律－KCL 电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。
例
I1 I2 I3
广义节点
例
R
+ _ U1 +
I=?
I
R R
+
U _U 22
R
_ U3
I1+I2=I3
I=0
广义节点
边学边练
例：列出下图中各节点的KCL方程
11 22 S 2 S 1
_ U S2
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KVL定律可以扩展应用于任意假想的闭合回路
例
列出下图的KVL方程
a + u ab b － + us3 －
i1
+ us1 －
R1
i4
+ － us2i2Βιβλιοθήκη R2i3R3
i5
u u i R i R u i R u 0 ab s 3 3 3 2 2 s 2 1 1 s 1
I1＝I2 ＋I3 20I1-10＋6+60I3＝0 40I2+20-60I3-6＝0 I1＝-0.1A I2＝-0.2A Exercises：2－13(a)I3＝0.1A
学习内容
项目2
电源的等效变换与应用
明确任务
本项目的任务，即要求同学们能进行电压源、电流
源之间的等效变换，并计算电路的各个参数。
R2 R3
E2
E1
b 1、在图中标出各支路电流的参考方向（共 b条）， 对选定的回路标出回路绕行方向。 2、应用 KCL 对结点列出 ( n－1 )个独立的结点电 流方程。 3、 应用 KVL 对回路列出 b－( n－1 ) 或m个独立 回路电压方程（通常可取网孔列出） 。 4、联立求解 b 个方程，求出各支路电流。
图示电路有3条支路， 2个节点，3个回路。
+ us 1 － c R3 e b + us 2 － d
边学边练
例
b I1 I2
支路：共 ？条
节点：共 ？个
c
6条 4个 7个
R1 I6 a R6 I5
I4
I3 US4 d R3 _
回路：共 ？个
R5
独立回路：？个 有几个网眼就有几个独立回路
+
US3
知识链接
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2、支路电流法－分析电路的最基本方法
P41
支路电流法：以支路电流为未知量、应用基尔霍夫 定律（KCL、KVL）列方程组求解。
I1 R1 1 a I2 R2 3 E2
E1
I3
R3
2
b
知识链接
对上图电路 支路数 b=3 结点数 n =2
I1 R1 I3 a I2
回路数 k= 3 网孔数 m=2 支路电流法的解题步骤:
i1 i2 i3
c
a + i4 b i5 us － i6
解：取流入为正
节点a i1－i4－i6＝0
节点b i2＋i4－i5＝0 节点c i3＋i5＋i6＝0
以上三式相加： i1 ＋ i2＋i3 ＝0
Exercise：1－6－2
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（3）基尔霍夫电压定律－KVL 在任一时刻，沿任一回路电压的代数 和恒等于零。
表述一
u0
电压参考方向与回路绕行方向一致时 取正号，相反时取负号。
Us1＋I1R1－I2R2－I3R3－Us3＋I4R4＝0
知识链接
Us1＋I1R1－I2R2－I3R3－Us3＋I4R4＝0 ＋I1R1－I2R2－I3R3＋I4R4＝ － Us1 ＋Us3
表述二
对于电阻电路，回路中电阻上电压降的代数 和等于回路中的电压源电压的代数和。 电流参考方向与回路绕行方 向一致时iR前取正号，相反时取 负号；电压源电压方向与回路绕 行方向一致时us前取负号，相反 时取正号。
1 2A 3 + 6V – 6 + – 1 2 I
12V
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电压源与电流源模型及其等效变换
P38
电压源(voltage source):以电压的形式向电路供电； 电流源(current source):以电流的形式向电路供电。 1、电压源
第二单元 电路分析方法的学习 模块2 复杂直流电路的分析
学习内容
项目1
基尔霍夫定律及支路电流法的应用
明确任务
通过上几个模块的学习，同学们现在已经能分析 如下图所示这样的电路。
明确任务
现将上图改为：
该电路的最大特点是有两个电源，因此称为双电 源电路。当电路电源的数目不再是一个，此时的电路 就成为复杂直流电路，双电源电路是最简单的复杂直 流电路。很显然，简单地应用欧姆定律和各类电阻连 接规律已经无法分析该电路。本项目的任务，即要求 同学们在已知电源电压值和所有电阻值的基础上，能 得到该电路中各电阻上的电流值和电压值。 在本项目中，采用基于基尔霍夫定律的支路电流 法解决。
iR u s
边学边练
例
+
_ US1 #1
R1 I1
I2 R2 I3 R3 #2 #3
+
对题图回路#1列KVL方程 ： I R I R U 0 1 1 3 3 S1
对题图回路#2列KVL方程 ： I R U I R 0 2 2 S 2 3 3 对题图回路#3列KVL方程 ：I R I R U U 0