电路邱关源第五版PPT课件1.80

1.几个概念 1.几个概念
电路中每一个两端元件就叫一条支路 电路中每一个两端元件就叫一条支路 一个两端元件 （1）支路 ） (branch branch) branch 电路中具有同一电流的分支。 电路中具有同一电流的分支。 同一电流的分支 （b） ）
i1 uS1 _ R1 + uS2 _ +
a
i3
b=5
i2 R3
b=3
n=2
R2 b
(2)结点(node) (2)结点(node) 结点
三条或三条以上支路的连接点称 三条或三条以上支路的连接点称 为节点。 为节点。( n )
路径(path) (3) 路径(path) 回路(loop) (4) 回路(loop)
两节点间的一条通路。由支路构成。 两节点间的一条通路。由支路构成。 由支路组成的闭合路径。 由支路组成的闭合路径。( l )
I2
应用KVL的分析步骤： 应用KVL的分析步骤： KVL的分析步骤 （1）标定各元件电压参考方向 标定各元件电压参考方向 选定回路绕行方向 回路绕行方向（ （2）选定回路绕行方向（顺时针 或逆时针）列KVL方程。 或逆时针） KVL方程。 方程
U3 U4 R4
R3 I3
–U1–US1+U2+U3+U4+US4= 0
3.
基尔霍夫电压定律 (KVL) )
集总参数电路中， 任一时刻， 任一闭合路径（ 回路） 在 集总参数电路中 ， 任一时刻 ， 沿 任一闭合路径 （ 回路 ） 绕行，各支路电压的代数和等于零。 绕行，各支路电压的代数和等于零。
∑u(t) = 0
k=1
m
or
∑u ＝u
降
升
R2 + US1 _ R1 I1 _ U1 I4 US4+ U2
1。 。
3A
− 2A
3Ω
3Ω
5Ω
2。 。
1Ω
i =?
4Ω
+ 20 V −
+ 10V − −
+ u=?
Fra Baidu bibliotek
− 5 V +
i = 3− (−2) = 5A
3 . + i =?
u = 10− 20− 5 = −15 V
4. +
1A 5V
3Ω Ω 5V
4V
u =?
+
Ω - 3Ω
-
4V
+ -
-
3 −4 = 5 i i = 3A
uS1 _ R1
+ uS2 1
+ _ R2 2
3
l=3
R3
网孔(mesh) (5) 网孔(mesh) 对平面电路，其内部不含任何支路的回路称网孔。 平面电路，其内部不含任何支路的回路称网孔。 网孔是回路， 网孔是回路，但回路不一定是网孔
2. 基尔霍夫电流定律 (KCL) )
在集总参数电路中，任意时刻，对任意结点， 在集总参数电路中，任意时刻，对任意结点，流出或流入 该结点电流的代数和等于零。 该结点电流的代数和等于零。 流进的电 m 流等于流 or i入 i出 ＝ i(t ) = 0 出的电流
α R2 U =− US R (1+α) 1
2 US PS = US I1 = R (1+α) 1
+ -
+ U=? －
US I1 = R (1+α) 1
U R2 α = US R (1+α) 1
选择参数可以得到 电压和功率放大。 电压和功率放大。
练习
1-7 1-11 1-12
作业： 作业：
1-5(c) 1-9(ad) 1-10(b) 1-17 1-20
或： U2+U3+U4+US4=U1+US1
–R1I1+R2I2–R3I3+R4I4=US1–US4
例 U1 + U2
+
a
KVL也适用于电路中 也适用于电路中
+
-
任一假想的回路
Uab = U1 +U2 +US
+ Us 特别 注意 b
（1） KVL的实质反映了电路遵 从能量守恒定律 ） 的实质反映了电路遵 能量守恒定律; 是对回路电压加的约束 （2） KVL是对回路电压加的约束，与回路各支路上接的是什么元 ） 是对回路电压加的约束， 件无关，与电路是线性还是非线性无关； 件无关，与电路是线性还是非线性无关； 方程是按电压参考方向列写 方向无关。 （3）KVL方程是按电压参考方向列写，与电压实际 方向无关。 ） 方程是按电压参考方向列写，
1.8 基尔霍夫定律 ( Kirchhoff’s Laws )
基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律( 基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律( KCL )和 基尔霍夫电流定律 基尔霍夫电压定律( KVL )。它反映了电路中所有支 基尔霍夫电压定律( 它反映了电路中所有支 路电压和电流所遵循的基本规律， 路电压和电流所遵循的基本规律，是分析集总参数电 所遵循的基本规律 路的基本定律 基尔霍夫定律与元件约束关系(VCR) 基本定律。 路的 基本定律 。 基尔霍夫定律与元件约束关系 (VCR) 构成了电路分析的基础。 构成了电路分析的基础。
− i4 + i5 = 0 i3 − i5 − i6 = 0
1
i1 1
i2
i3
3
i4
2
i6
三式相加得： 三式相加得： i
− i2 + i3 = 0
i5
表明KCL可推广应用于电路中包围多 可推广应用于电路中包围多 表明 个结点的任一 假想） 任一（ 个结点的任一（假想）闭合面
） 是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任 特别（1） KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任 意结点处的反映； 意结点处的反映； 注意 （2） KCL是对结点电流的约束，与支路上接的是 ） 是对结点电流的约束， 什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关； 什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关； 方程是按电流参考方向列写 （3）KCL方程是按电流参考方向列写，与电流实际 ） 方程是按电流参考方向列写， 方向无关。 方向无关。
∑
k=1
∑
例
令流出为“+”，有： 令流出为“+”，
i5
i1 i4
i3 i2
− i1 − i2 + i3 + i4 + i5 = 0
i1 + i2 = i3 + i4 + i5
体现了电荷守恒和 体现了电荷守恒和电流连续性原理
例
对结点1： 对结点 ： i1 + i4
+ i6 = 0
对结点2： 对结点 ：− i2 对结点3： 对结点 ：
+
u = 5+ 7 =12 V
5.
I1 10Ω Ω
I =? 1A
6. 10A
4V +
+
2Ω Ω I 3I2
+
U =?
3A
10V
7.
I2 5Ω Ω 5Ω Ω
10V
+
-
-
+ +
-
+
+ -
-10V 5Ω Ω I =0
-
+ U=? 2I2
8. I1 R1 α I1 R2
US
解
U = −R2α I1
I1 +α I1 = US R 1
4. KCL、KVL小结： 、 小结： 小结 是对支路电流 的线性约束， 是对回 (1) KCL是对 支路电流 的线性约束 ， KVL是对 回 路 是对 支路电流的线性约束 是对 电压的线性约束。 电压的线性约束。 的线性约束 (2) KCL、KVL与组成支路的元件性质及参数无关。 与组成支路的元件性质及参数无关。 、 与组成支路的元件性质及参数无关 (3) KCL表明在每一节点上电荷是守恒的；KVL是 表明在每一节点上电荷是守恒的； 是 表明在每一节点上电荷是守恒的 能量守恒的具体体现(电压与路径无关) 能量守恒的具体体现(电压与路径无关)。 的具体体现 只适用于集总参数的电路。 (4) KCL、KVL只适用于集总参数的电路。 、 只适用于集总参数的电路