电工技术基础项目教程 课件 项目1直流电路的测试分析任务3

双电源供电电路基尔霍夫定律的测试分析电工技术基础项目1任务3任务导入学习目标知识链接练习思考工作任务直流电路的测试分析1任务导入当电路中存在两个或者两个以上电源供电时，流过每个电源的电流如何计算，电路中各条支路间的电流有什么关系，电路中各个元件两端电压有什么关系？日常生活中我们都是把电池串联起来使用，并联起来可以使用吗？是不是所有的电压源都可以并联使用，有没有什么限制条件，电流源是可以串联还是可以并联，带着这些问题让我们一起开始双电源供电电路基尔霍夫定律的测试分析部分内容的学习吧。任务3双电源供电电路基尔霍夫定律的测试分析返回学习目标1掌握基尔霍夫电压定律。23掌握基尔霍夫电流定律。能够用支路电流法分析复杂电路。返回工作任务双电源供电电路图返回左图为双电源供电电路图，教师使用Multisim软件连接双电源供电电路。让US1=15V、US2=12V、R1=100Ω、R2=200Ω，使用电流表按照左图中电流参考方向测量电流I1、I2、I3值，使用电压表按照左图中电压参考方向测量各元件电压US1、US2、U1、U2，让同学们记录下来以上数据，分析总结电流之间有关系，电压之间有什么关系，改变各元件参数，重复进行实验，让同学们再次验证总结的结果的正确性。工作任务返回对节点B有：I1+I3

=

I2I1、

I3三个电流参考方向都由下向上，I2由上向下工作任务返回对左边回路有：I1、

I3三个电流参考方向都由下向上，I2由上向下返回对于所有的集总参数电路，包括直流、交流、线性和非线性电路，基尔霍夫定律都适用，基尔霍夫定律和欧姆定律一样都是分析电路的基础，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。电池内阻变大后电池带载能力下降，在电池内加入石墨烯可以降低电池内阻，提高电池充电电流，缩短电池充电时间。工作任务【总结与提升】知识链接---1.3基尔霍夫定律及支路电流法1.3.1基尔霍夫定律返回基尔霍夫(1824-1887)，德国著名物理学家，化学家，天文家。他在21岁上大学期间得出基尔霍夫定律。基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律(

KCL

)基尔霍夫电压定律(KVL)知识链接---1.3基尔霍夫定律及支路电流法描述电路结构的专业术语如下所示：1.3.1基尔霍夫定律返回①节点n。电路中3个或3个以上两端元件连接的点，称为节点。②支路b。电路中通过同一电流的每个分支，或连接于两个节点之间的一段电路，称为支路。③回路l。电路中任一闭合的路径，称为回路。④网孔m。回路内不含有其他支路的回路，称为网孔。1.3.1基尔霍夫定律返回解：节点数n=2；【例题】下图所示电路中每个方框代表一元件，求节点数、支路数、回路数和网孔数。支路数b=3；回路数l=3；网孔数m=2。1.3.1基尔霍夫定律返回1．基尔霍夫电流定律（KCL）在任一时刻，由于节点处无电荷囤积，流出任一节点的所有支路电流之和等于流入该节点的所有支路电流之和。用公式表示即：如果选定电流流入节点为正，流出节点为负，基尔霍夫电流定律还可以表述为：在任一时刻，流过该节点的电流代数和恒等于零，其数学表达式为：1.3.1基尔霍夫定律返回1．基尔霍夫电流定律（KCL）①列式时看参考方向（不看数值的正负号）；②代入数值时看数值的正负号（不看参考方向）。【例题】如下图所示，求电流I的大小？解：对节点A列式（看参考方向）得：代入数值（看数值正负）得：1.3.1基尔霍夫定律返回1．基尔霍夫电流定律（KCL）基尔霍夫电流定律实际上是电流连续性的表现。它一般应用于节点，也可推广应用于任一封闭面。例如对于上图，由（a）图有：

；由（b）图有：

。1.3.1基尔霍夫定律返回1．基尔霍夫电流定律（KCL）若两个电路之间只有一根导线相连，那么这根导线中一定没有电流通过。若两个电路之间只有两根导线相连，那么这两根导线中电流大小一定相等。1.3.1基尔霍夫定律返回2．基尔霍夫电压定律（KVL）在任一时刻，沿任一回路绕行一周回到起点，正电荷获得的能量与消耗的能量相等，也即回路中电压升之和等于电压降之和。用公式表示为：如果假定回路绕行方向，并把回路绕行方向设为电压降低方向，然后观察每个元件上的参考方向与绕行方向是否一致，如果一致则该电压取正，如果不一致则该电压取负。基尔霍夫电压定律还可以表述为：任一时刻，电路中任一闭合回路内各段电压的代数和恒等于零。其数学表达式为：1.3.1基尔霍夫定律返回2．基尔霍夫电压定律（KVL）【例题】对右图中的回路abda和回路abcda列写KVL方程。解：对回路abda：

对回路abcda：1.3.1基尔霍夫定律返回2．基尔霍夫电压定律（KVL）KVL还可以推广应用到电路中任一不闭合的假想回路。解：列KVL电压方程有：移项可得：【例题】对右图中的从a到b的开口回路列写KVL方程，并求uab大小。1.3.2支路电流法返回1．支路电流法概念以各支路电流为未知量，应用KCL、KVL列出与支路电流数目相等的独立方程式，通过联立方程组求解各支路电流的方法称为支路电流法，是电路分析计算的基本方法之一。一个具有b条支路、n个节点的电路，可以列出n-1个独立节点电流方程和b-（n-1）个独立的网孔电压方程方程式中的未知量就是支路电流。列方程之前应先设定各支路电流的参考方向。1.3.2支路电流法返回1．支路电流法概念【例题】应用支路电流法求右图各支路电流。（3）联立求解得：解：（1）假设各支路电流方向及回路绕行方向如图所示；（2）支路数为4，但恒流源支路的电流已知，则未知电流只有3个，所以可只列3个方程。(4)流入（或流出）电路中任一封闭面电流的代数和