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1、基尔霍夫电流定律,欢迎学习,授课教师：陈泌垽,电位、电压,知识目标,1.理解支路、节点、回路、网孔等基本概念。2.理解基尔霍夫第一定律的内容及推广形式。3.理解电位、电压的概念，掌握电位、电压大小的计算。,能力目标,1.培养学生的实验能力和观察能力。2.培养学生应用知识解决问题的能力。,1.通过对基尔霍夫电流定律相关知识的介绍以及本课程在今后学习和工作中的重要重要，激发学生的学习兴趣。2.帮助学生建立专业意识，培养认真、严谨、科学的学习态度与职业意识。,情感目标,新课导入：电路模型和电路元件,欧姆定律,分析工具,分析工具,（简单电路）,不能用电阻的串并联进行化简,（复杂电路）,一个电源 多个电
2、阻,两个电源 多个电阻,可以用电阻的串并联进行化简,1.支路：由一个或几个元件首尾相接构成得无分支电路。,2.节点：三条或三条以上支路的连接点叫节点。,复杂的电路相关知识,3.回路：电路中任一闭合路径称为回路。,4.网孔：内部不含有支路的回路叫网孔。,电位、电压,5条支路,3个节点,6个回路,3个网孔,思考,二、基尔霍夫电流定律：,图2-4 复杂直流电路,(2)如果该电路两端加电压，则在电路中形成电流，写出四个电流的关系？,R1，R2并联，R3，R4并联，然后这两部分串联,I1+I2=I3+I4,(1)图2-4中R1，R2，R3，R44个电阻的连接关系？,二、基尔霍夫电流定律：,图2-4 复杂
3、直流电路,请同学们观察等式：I1+I2=I3+I4和图2-4思考下面问题,（2）从方向上看，I3、I4对于A点有什么相同？,流进A点,流出A点,（1）从方向上看，I1、I2对于A点有什么相同？,得出结论：流进A点的电流之和等于流出A点的电流之和。,1.定义：选定为零电位的点为参考点。,2.符号：“”。常常选大地、金属底板、机壳、公共线、公共点等为大地。,（1）在电子电路中，以公共线、公共点为参考点。（2）仪器仪表中以机壳、金属底板为参考点。（3）电力系统中选大地为参考点。（4）印刷电路板中以金属底板为参考点。,参考点,在电路中任选一点作为参考点，电路中其它各点到参考点的电压即为该点的电位，用符
4、号“V”表示，单位为伏特（V）。,找一找,电位有什么特点？电位的正负说明什么？,电位：,写出下图的电流方程,对于节点A:,I1+I3=I2+I4+I5,【练习1】列写图中A、B、C三个节点的KCL方程。,对于节点A、B及C，可分别列出KCL方程：,通过观察IA、IB、IC的数值可以发现：IA+IB+IC=0即I=0也就是说：我们可以将节点A、B、C看成一个整体，这个整体就像一个大节点，它满足KCL。KCL推论：KCL定律不只对于单一节点成立，对于闭合曲面包围的整体，仍然成立。,电位、电压,思考,假设电流的参考方向。,解方程，求出未知电流的大小与方向。,列节点电流方程（列方程时，说明对哪一个节点
5、应用定律）。,确定节点。,求电路中的电流I1和I2,对节点B：5A=I2+2A+10A I2=5A-2A-10A=-7A,假设I1的参考方向如图所示，电路中有两个节点，为A、B。,对节点A：I1=3A+10A+5A=18A,可知：I1的实际方向与参考方向相同，I2的实际方向相反。,注意：应用基尔霍夫电流定律时必须首先假设电流的参考方向，若求出电流为正值，则说明该电流实际方向与假设的参考方向相同。若求出电流为负值，则说明该电流实际方向与假设的参考方向相反。,【练习2】下图中，I1=2A，I2=3A，I3=2A，试求I4的大小和方向。,由基尔霍夫第一定律可知：,I1+I3+I4=I2,I1+(-I
6、2)+I3+I4=0,或,2+(-2)+I4=3，I4=3A,代入已知值得：,二、电压,电路中两点之间的电位差。,1、定义,2、电压的大小：,甲端带正电荷为高电位，乙端带带负电位低电位，则高低电位间产生电位差，在电场力的作用下，高电位的正电荷沿着电路的方向定向移动，通过灯泡流向低电位点，形成电流，灯泡发光。即电场力对电荷做了功。,直流情况下,二、电压,高中物理课对电压的定义是：电场力把单位正电荷从电场中的一点移到另一点所做的功。其表达式为：,注意：变量（交流量）用小写字母表示，恒量（直流量）用大写字母表示。,电压的国际单位制是伏特V，常用的单位还有毫伏mV和千伏【KV】等，换算关系为：,1V=
7、103mV=103KV,电工技术基础问题分析中，通常规定电压的方向由高电势指向低电势。,电压参考方向的表示方法：（1）极性法（2）箭头法（3）双下标法,参考方向与实际方向的关系：,u 0，参考方向与实际方向一致,u 0，参考方向与实际方向相反,注意：在求电压、电流之前必须事先规定好参考方向，否则求出的值无意义，并且电路中电流、电压参考方向一旦标定，在整个分析计算过程中就不允许再变更。,电压与电位有什么区别吗？两者又有什么关系吗？,电路中任意两点间的电压等于该两点电位差。,区别,电压：任意两点之间，绝对值，不随参考点的改变而改变,电位：某一点和参考点之间，相对值，随参考点的改变而变化,联系,引入
8、电位的概念后，电压的方向即由高电位指向低电位，因此电压又称作电压降。,想一想,电位参考点的选择 通常假设参考点的电位为零，用接地符号“”表示。参考点的选择是任意的，一般在电子线路中选择很多线路的交汇处，或者常常选择电源的一个极作为参考点；在工程技术中选择大地、机壳作为参考点。,例1 求右图中a、b、c三点的电位。,显然，电路图中O点为参考点。根据电压与电位的关系求各点电位。,例2 电路如下图所示，分别以A、B为参考点计算C和D点的电位及UCD。,以A点为参考电位时,VC=3 3=9 V,VD=3 2=6 V,UCD=VC VD=15 V,以B点为参考电位时,VD=5 V,VC=10 V,UCD
9、=VC VD=15 V,*电路中某一点的电位等于该点到参考点的电压；,*电路中各点的电位随参考点选的不同而改变，但是任意两点间的电压不变。,练习:P15 习题1,结论,(1)电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中 各点的电位也将随之改变；,(2)电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考 点的不同而变，即与零电位参考点的选取无关。,作用：借助电位的概念可以简化电路作图,检验学习结果,下图电路中若选定C为参考点，当开关断开和闭合时，判断各点的电位值。,求下图电路中开关S闭合和断开时B点的电位。,试述电压和电位的异同，若电路中两点电位都很高，则这两点间电压是否也很高？,关联方向和非关联方向,自学什么是关联方向，什么是非关联方向？,学一学,参考点：选定为零电位的点为参考点。（选作参考点的的电位为“0”）电位：在电路中任选一点作为参考点，电路中其它各点到参考点的电压即为该点的电位。电压：电场力把单位正电荷从电场中的一点移到另一点所做的功。通常规定电压的方向由高电势指向低电势。,小 结,小 结,电路中任意两点间的电压等于该两点电位差。,区别,电压：任意两点之间，绝对值，不随参考点的改变而改变,电位：某一点和参考点之间，相对值，随参考点的改变而变化,联系,下课。Goodbye!,
