第1章 电路元件和电路定律(3)

1.7基尔霍夫定律(Kirchhoff’sLaws)基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。它反映了电路中所有支路电压和电流所遵循的基本规律，是分析集总参数电路的基本定律。GustavKirchoff19世纪德国数学家基尔霍夫定律与电路元件特性（VCR）是进行电路分析的基本依据和出发点，是始终贯穿电路课程内容的。2.基尔霍夫电流定律(KCL)通常令流出为“+”，有：例2在集总参数电路中，任意时刻，对任一结点，所有流出或流入该结点的支路电流之代数和恒等于零。mkti10)(出入＝iior1i5i4i3i2i054321iiiii54321iiiii1325i6i4i1i3i2i0641iii例30542iii0653iii三式相加得：0321iii表明KCL可推广应用于电路中包围多个结点的任一闭合面。明确（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；（2）KCL是对支路电流加的约束，与支路上接的是何元件无关，与电路是线性还是非线性无关。求k开路时的I。例4I=0两个网络只有一条支路相连时，支路电流为0。（2）选定回路绕行方向，顺时针或逆时针.–U1–US1+U2+U3+U4+US4=03.基尔霍夫电压定律(KVL)在集总参数电路中，任一时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。mktu10)(升降＝uuorI1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4（1）标定各元件电压参考方向U2+U3+U4+US4=U1+US1或：–R1I1+R2I2–R3I3+R4I4=US1–US4例5KVL也适用于不闭合电路（部分电路）aUsb-+++U2U1SabUUUU21明确（1）KVL的实质反映了电路遵从能量守恒定律;（2）KVL是对回路电压加的约束，与回路各支路上接的是何元件无关，与电路是线性还是非线性无关。abU10V++--3I2U=?I=055-+2I2I25+-解AI155102VI222例62222553IIIU4.KCL、KVL小结：(1)KCL是对支路电流的线性约束，是相对“结点”来说的；KVL是对回路电压的线性约束。(2)KCL、KVL与组成支路的元件性质及参数无关。(3)不论元件是线性的还是非线性的，时变的还是非时变的，KCL和KVL总是成立的。KCL和KVL是集总参数电路的两个公设（KCL和KVL只适用于集总参数电路）。求：uab?对结点b应用KCL：对回路acda应用KVL：对部分回路abca应用KVL：例7解i3=0i2-i1-i3=0i2=i1=i2i+4i+6=0对结点c应用KCL：i=-1(A)uab=4+2i＝2(V)1.电位：电路中某点X至参考点的电压,记为“VX”。通常设参考点的电位为零。参考点在电路图中应标上“接地”符号含义为电位等于0V(0伏特)。或§1-8电位的计算参考点：指定的电路中某一结点，令其为公共参考点，其它各结点电压以该参考点为基点。什么是“地”？“地”是零电位的参考点，是构成电流回路的公共端。u1u2u3u4共地+_RuSiS在工程实践中，通常以大地作为用电设备（机壳）的接地参考点。接地极→大地保护（如漏电或机壳不慎碰到高压时）；防静电；屏蔽（雷击闪电）接“地”目的安全接地工作接地电子设备在工作和测量时，要求有公共的电位参考点。因此，在计算电位时，必须选择电路中某点作为参考点，其电位称为参考电位，通常设其为零。说明：电路中某点的电位在计算中与零电位点的选择有关，只是一个相对值。应特别注意！举例求图示电路中各点的电位:Va、Vb、Vc、Vd。解：设a为参考点，即Va=0VVb=Uba=–10×6=60VVc=Uca=4×20=80VVd=Uda=6×5=30V设b为参考点，即Vb=0VVa=Uab=10×6=60VVc=Ucb=E1=140VVd=Udb=E2=90Vbac204A610AE290VE1140V56AdUab=10×6=60VUcb=E1=140VUdb=E2=90VUab=10×6=60VUcb=E1=140VUdb=E2=90V习惯画法：如图，(a)图可根据电位的概念等效为(b)图。90V2056140V(a)2056+140V-90V(b)AB+_1111113+_2思考：UA=UB?