电工基础电子教案

二、基尔霍夫电流定律： 又叫节点电流定律，简称 KCL

1．描述：电路中任意一个节点上，在任一时刻，流入节点的电流之和，等于流出节点的电

流之和。或：在任一电路的任一节点上，电流的代数和永远等于零。基尔霍夫电流定律依据的是电流的连续性原理。 如图 1-12

2．公式表达：Σ流入=Σ流出，ΣI= 0。当用第二个公式时，规定流入结点电流为正，流出结点电流为负。

例图1-12 ：对于节点 A ，一共有五个电流经过：可以表示为

I 1 + I 3 = I 2 + I 4 + I 5

或 I 1 + ( -I 2 ) + I 3 + ( -I 4 ) + ( -I 5 ) = 0

3．广义结点：基尔霍夫电流定律可以推广应用于任意假定的封闭面。对虚线所包围的闭合面可视为一个结点，该结点称为广义结点。即流进封闭面的电流等于流出封闭面的电流。如图1-13

图 1-13 图1-14

如图 1-14 ： 或

又如图 1-14 ： I 1 + I 2 - I 3 =0 或 I 1 + I 2 = I 3

图 1-15

例 1-8 ： 已知图 1-15 中的 I C ＝ 1.5mA ， I E ＝ 1.54 mA ，求 I B ＝ ?

解：根据 KCL 可得

I B ＋ I C ＝ I E

I B ＝ I E － I C ＝ 1.54 mA － 1.5 mA ＝ 0.04 mA ＝ 40 μ A 例 1-9 ：如图 1-16 所示的电桥电路，已知 I 1 = 25A, I 3 = 16mA,

I 4 =12mA, 求其余各电阻中的电流。

1.先任意标定未知电流 I 2 、 I 5 、和 I 6 的参考方向。 2.根据基尔霍夫电流定律对节点 a,b,c 分别列出结点电流方程式：

图1-16

a 点： I 1 = I 2 + I 3 I 2 = I 1 - I 3 = 25 -16 = 9mA b 点： I 2 = I 5 + I 6 I 5 = I 2 -I 6 = [9-(-4)] = 13mA c 点： I 4 = I 3 + I 6 I 6 = I 4 - I 3 = 12-16 = - 4mA 结果得出 I 6 的值是负的，表示 I 6 的实际方向与标定的参考方向相反。 三、基尔霍夫电压定律：又叫回路电压定律，简称KVL

1．描述：在任一瞬间沿任一回路绕行一周，回路中各个元件上电压的代数和等于零。或各段电阻上电压降的代数和等于各电源电动势的代数和。 2．公式表达：Σ U ＝ 0 或Σ RI= Σ U S

图 1-17

3 ．注意：常用公式Σ RI= Σ U S 列回路的电压方程： （1）先设定一个回路的绕行方向和电流的参考方向 看图1-17

（2）沿回路的绕行方向顺次求电阻上的电压降，当绕行方向与电阻上的电流参考方向一致时，该电压方向取正号，相反取负号。

（3）当回路的绕行方向从电源的负极指向正极时，等号右边的电源电压取正，否则取负。 例 1-9 ：试列写图1-17各回路的电压方程。 对回路 1 ： 对回路 2 ： 对回路 3 ：

图 1-18

4 ．基尔霍夫电压定律的推广：基尔霍夫电压定律不仅可以用在网络中任一闭合回路，还可以推广到任一不闭合回路中。如对于图1-18 网孔1即是一个不闭合的回路，把不闭合两端点间的电压列入回路电压方程，则其电压方程可以写为：

, 由此总结出任意两点之间的电压

，则 ，其中R 上的

电压和 U S 上的电压的规定与前面的规定是一样的。对于网孔2这个不闭合的回路来求

，则

注意：电路中任意两点间的电压是与计算路径无关的 ,是单值的，所以,基尔霍夫电压定律实质是两点间电压与计算路径无关这一性质的具体表现。

例 1-10 ： 如图 1-19 已知 U 1 =1V ， I 1 =2A ， U 2 =-3V ， I 2 =1A ， U 3 =8V ， I 3 =-1A ， U 4 =-4V ， U 5 =7V ， U 6 =-3V 求 u ab 和 u ad 及各段电路的功率并指明吸收

发出功率。

图1-19

解： U ab =U ac + U cb = -U 1 +U 2 = - (1)+(-3)= -4 V U ab = U b = -3V

P 1 = -U 1 I 1 = -2W<0 （发出） P 2 =U 2 I 1 = - ６ W<0 （产生） P 3 =U 3 I 1 =16W>0 （吸收） P 4 =U 4 I 2 = - 4W<0 （产生） P 5 =U 5 I 3 = -7W<0 （产生） P 6 =U 6 I 3 =3W>0 （吸收）

作业：p16: 1-3、1-4、1-6、1-8。

第六节：电压源和电流源

学习目标：

1．掌握电压源和电流源的概念。 2．掌握电压源和电流源的等效转换。 重点： 电压源和电流源的等效转换。 难点： 电压源和电流源的等效转换。

把其它形式的能转换成电能的装置称为有源元件，可以采用两种模型表示，即电压源模型和电流源模型。 一、电压源

1．理想电压源（恒压源）

（1）符号：

（2）特点：无论负载电阻如何变化，输出电压即电源端电压总保持为给定的US或us(t)不变，电源中的电流由外电路决定，输出功率可以无穷大，其内阻为 0 。