基尔霍夫定律
基尔霍夫定律
基尔霍夫定律
基尔霍夫定律的应用
对于复杂电路，应用基尔霍夫两个定律来解决是 比较方便的。求解问题时，应按下面步骤进行( 设电路有m条支路与n个节点)： (1)假定各支路的电流方向； (2)根据基尔霍夫第一定律列出(n一1)个独立的 节点电流方程； (3)任意选定各个回路的绕行方向； (4)按照基尔霍夫第二定律列出l=m一(n一1)个独 立的回路电压方程； (5)对m个联立方程求解，根据所得电流值的正负， 确定各支路电流的实际方向。
R
I
b
a ε
b
基尔霍夫定律
C、任意一段含源电路的电势降 a Uab＝I R1+ε 1+I R2-ε 2 或者有 R1 I ε
1ห้องสมุดไป่ตู้
R2 I ε
2
b
Uab Ii Ri i
这就是一段含源电路的欧姆定律， 式中ε 和IR的符号选取做以下规定，即对于任意取定 的循行方向，电流方向与其相同时，电阻上电势降落 为+IR；相反时，电势降落为-IR；ε 的方向与循行方 向相反时，电势降落为+ε ；相同时，电势降落为-ε 。
基尔霍夫定律
例1: U1=140V， U2=90V，R1=20 ， R2=5， R3=6。求： 各支路 电流和UAB。 解： A节点： I1-I2-I3=0 回路1： I1 R1 +I3 R3 -U1 =0 回路2： I2R2 -I3 R3 +U2 =0 I1 - I2 - I3=0 I1 A R1 + 1 _ U1 I2 I3 R2 R3 2 + U2 _
基尔霍夫定律
I1 a 列出a点节点方程: I 1 － I 2 - I 3 = 0 列出b点节点方程: I3
基尔霍夫定律
电流源电流源的内阻相对负载阻抗很大，负载阻抗波动不会改变电流大小。
在电流源回路中串联电阻无意义，因为它不会改变负载的电流，也不会改变负载上的电压。
在原理图上这类电阻应简化掉。
负载阻抗只有并联在电流源上才有意义，与内阻是分流关系。
由于内阻等多方面的原因，理想电流源在真实世界是不存在的，但这样一个模型对于电路分析是十分有价值的。
实际上，如果一个电流源在电压变化时，电流的波动不明显，我们通常就假定它是一个理想电流源。
信息概述电流源电流源给定的电流，此线路通电流为定值，与你的负载阻值没有关系。
电流源的内阻相对负载阻抗很大，负载阻抗波动不会改变电流大小。
在电流源回路中串联电阻无意义，因为它不会改变负载的电流，也不会改变负载上的电压。
在原理图上这类电阻应简化掉。
负载阻抗只有并联在电流源上才有意义，与内阻是分流关系。
由于内阻等多方面的原因，理想电流源在真实世界是不存在的，但这样一个模型对于电路分析是十分有价值的。
实际上，如果一个电流源在电压变化时，电流的波动不明显，我们通常就假定它是一个理想电流源。
电流特点1、输出的电流恒定不变；2、直流等效电阻无穷大；3、交流等效电阻无穷大。
实际上，如果一个电流源在电压变化时，电流的波动不明显，我们通常就假定它是一个理想电流源。
电流应用电流源，即理想电流源，是从实际电源抽象出来的一种模型，其端钮总能向外提供一定的电流而不论其两端的电压为多少，电流源具有两个基本的性质：第一，它提供的电流是定值I或是一定的时间函数I(t)与两端的电压无关。
第二，电流源自身电流是确定的，而它两端的电压是任意的。
由于内阻等多方面的原因，理想电流源在真实世界是不存在的，但这样一个模型对于电路分析是十分有价值的。
实际上，如果一个电流源在电压变化时，电流的波动不明显，我们通常就假定它是一个理想电流源。
由于电流源的电流是固定的，所以电流源不能断路，电流源与电阻串联时其对外电路的效果与单个电流源的效果相同。
基尔霍夫定律
谢谢大家!
基尔霍夫第一定律实验电路图
即：
E IR
E、U和IR与循行方向相同为正，反之为负。
图5所示ABCD回路是由电源电动 势和电阻构成的，按箭头方向循环 一周，根据电压、电流的参考方向 可列出： UAB+UBD+UCD+UCA=0 -E1+I1R1+I2R2-E2=0 或 E1+E2=I1R1+I2R2 即 E=(IR)
I2
I1
I1 I 3 I 2 I 4
I4
I3
或：
I1 I 3 I 2 I 4 0
在图1所示的电路中，对节 点a可以写出： I1+I2=I3 或将上式改写成： I1+I2-I3=0 即 I=0
2、KCL定律的推广应用
例1 图2所示的闭合面包围的 是一个三角形电路，它有 三个节点。求流入闭合面 的电流IA、IB、IC之和是多 少？
1.复杂电路——不能用电阻串、
并联化简求解的电路称为复 杂电路。
2.支路——电路中的每一个分
支都称为支路。 3.节点——三条或三条以上支
路所汇成的交点称为节点。
4.回路——电路中任意闭合的 路径都称为回路。
上图中有三条支路：ab、acb和adb； 两个节点：a和b； 三个回路：adbca、abca和abda。
解：应用基尔霍夫电流C-IAB IC=ICA-IBC 上列三式相加可得 IA+IB+IC=0 或 I=0
图2 基尔霍夫电流定律应用于闭合 面
可见，在任一瞬时，通过任一闭合面的电流的代数和也恒等于零。
由上面的例子，可知：
节点电流定律不仅适用于节点，还可推 广应用到某个闭合面。
基尔霍夫定律
基尔霍夫定律基尔霍夫定律指的是两条定律，第一条是电流定律，第二条是电压定律。
下面，我们分别讲。
基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律，英文是Kirchhoff's Current Law,简写为KCL。
基尔霍夫电流定律指出：流入电路中某节点的电流之和等于流出电流之和（Total current entering a junction is equal to total current leaving it）。
用数学符号表达就是：基尔霍夫电流定律其中，Σ符号是求和符号，表示对一系列的数求和，就是把它们一个一个加起来。
举个例子,对于下面这个节点，有两个流入电流，三个流出电流对于上面节点，流入电流之和等于流出电流之和：为了方便记忆，我们将KCL总结为：基尔霍夫电流定律也被称为基尔霍夫第一定律（Kirchhoff's First Law）、节点法则（Kirchhoff's Junction Rule），点法则，因为它是研究电路中某个节点的电流的。
我们可以用张艺谋的电影一个都不能少来助记这条定律。
基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律，英文是Kirchhoff's Voltage Law,简写为KVL。
基尔霍夫电压定律指出：闭合回路中电压升之和等于电压降之和（In any closed loop network,the total EMF is equal to the sum of Potential Difference drops.）。
如果我们规定电压升为正，电压降为负，基尔霍夫电压定律也可以表达为：闭合电路中电压的代数和为零（Algebraic sum of voltages around a loop equals to zero.）。
用数学符号表达就是：为了方便记忆，我们可以将KVL总结为：基尔霍夫电压定律也被称为基尔霍夫第二定律（Kirchhoff's First Law）、回路法则（Kirchhoff's Loop Rule），网格法则。
基尔霍夫定律定义
基尔霍夫定律是电路理论中最基本也是最重要的定律之一，它概括了电路中电流和电压分别遵循的基本规律。
该定律包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。
基尔霍夫电流定律（KCL）是确定电路中任意节点处各支路电流之间关系的定律，因此又称为节点电流定律。
它指出在集总参数电路中，对于任何一个节点，在任何时刻流进或流出该节点的电流的代数和等于零。
基尔霍夫电压定律（KVL）是确定电路中任意回路中各电压之间关系的定律。
它指出在集总参数电路中，任何一个闭合回路的电压的代数和等于零。
基尔霍夫定律既可以用于直流电路的分析，也可以用于交流电路的分析，还可以用于含有电子元件的非线性电路的分析。
运用基尔霍夫定律进行电路分析时，仅与电路的连接方式有关，而与构成该电路的元器件具有什么样的性质无关。
以上内容仅供参考，如需获取更多信息，建议查阅电路相关书籍或咨询专业人士。
基尔霍夫定律
基尔霍夫定律（电学定律）发现背景基尔霍夫定律是求解复杂电路的电学基本定律。
从19世纪40年代，由于电气技术发展的十分迅速，电路变得愈来愈复杂。
某些电路呈现出网络形状，并且网络中还存在一些由3条或3条以上支路形成的交点(节点)。
这种复杂电路不是串、并联电路的公式所能解决的。
刚从德国哥尼斯堡大学毕业，年仅21岁的基尔霍夫在他的第1篇论文中提出了适用于这种网络状电路计算的两个定律，即著名的基尔霍夫定律。
该定律能够迅速地求解任何复杂电路，从而成功地解决了这个阻碍电气技术发展的难题。
[1]由于似稳电流(低频交流电)具有的电磁波长远大于电路的尺度，所以它在电路中每一瞬间的电流与电压均能在足够好的程度上满足基尔霍夫定律。
因此，基尔霍夫定律的应用范围亦可扩展到交流电路之中。
[1]基本概念1、支路：（1）每个元件就是一条支路。
（2）串联的元件我们视它为一条支路。
（3）在一条支路中电流处处相等。
[2]2、节点：（1）支路与支路的连接点。
（2）两条以上的支路的连接点。
（3）广义节点（任意闭合面）。
3、回路：（1）闭合的支路。
（2）闭合节点的集合。
4、网孔：（1）其内部不包含任何支路的回路。
（2）网孔一定是回路，但回路不一定是网孔。
基尔霍夫第一定律（KCL）定义基尔霍夫第一定律又称基尔霍夫电流定律，简记为KCL，是电流的连续性在集总参数电路上的体现，其物理背景是电荷守恒公理。
基尔霍夫电流定律是确定电路中任意节点处各支路电流之间关系的定律，因此又称为节点电流定律。
基尔霍夫电流定律表明：所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和。
或者描述为：假设进入某节点的电流为正值，离开这节点的电流为负值，则所有涉及这节点的电流的代数和等于零。
以方程表达，对于电路的任意节点满足：其中，是第k个进入或离开这节点的电流，是流过与这节点相连接的第k个支路的电流，可以是实数或复数。
应用方法在列写节点电流方程时，各电流变量前的正、负号取决于各电流的参考方向对该节点的关系（是“流入”还是“流出”）；而各电流值的正、负则反映了该电流的实际方向与参考方向的关系（是相同还是相反）。
简述基尔霍夫定律内容
简述基尔霍夫定律内容
基尔霍夫定律是描述电流和电压在电路中的分布关系的重要物理定律，由德国物理学家基尔霍夫（Gustav Robert Kirchhoff）提出。
基尔霍夫定律包括两条原理：基尔霍夫第一定律（电流定律）和基尔霍夫第二定律（电压定律）。
基尔霍夫第一定律（电流定律）：在任何一个节点（交流点）处，进入该节点的电流总和等于离开节点的电流总和。
简而言之，电流在流入和流出节点时会保持守恒。
基尔霍夫第二定律（电压定律）：在任何一个闭合回路中，沿着回路的电压总和等于电压源的总和。
简而言之，电压在一个回路中的总和为零，表示电压源提供的电势差等于被电阻消耗掉的电势差，或者说电压在电路中保持守恒。
基尔霍夫定律可以帮助我们分析和解决复杂的电路问题，计算电流大小、电压大小以及电阻大小等。
它为电路的分析和设计提供了基础和指导。
基尔霍夫定律被广泛应用于电路设计、电子工程、通信工程等领域。
基尔霍夫kcl定律
基尔霍夫kcl定律基尔霍夫的电流定律（KCL）是电路分析中的一个重要定律，它指出在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数和恒等于零，即∑i=0。
KCL具有以下特点：1、KCL是集总电路的基本定律，适用于任何集总参数电路。
2、KCL适用于线性电路和非线性电路。
3、KCL与电路元件的性质和参数大小无关。
4、KCL只与电路的元件和结构有关，与电路元件的性质和参数无关。
KCL的验证方法有多种，其中一种是通过测量各支路电流的方法来验证。
假设有三个支路电流分别为I1、I2和I3，流入节点的支路电流为-I1、-I2，流出节点的支路电流为I3。
根据KCL，有I1+I2+I3=0。
通过测量各支路电流，可以验证KCL是否成立。
除了通过测量各支路电流的方法来验证KCL外，还可以通过其他方法来验证。
例如，可以通过计算各支路电流的方法来验证KCL。
假设有两个支路电流分别为I1和I2，流入节点的支路电流为-I1，流出节点的支路电流为I2。
根据KCL，有I1+I2=0。
通过计算各支路电流，可以验证KCL是否成立。
另外，还可以通过实验的方法来验证KCL。
例如，可以使用电源、电阻器、电容器、电感器和开关等元件搭建一个简单的电路，通过观察各支路电流的变化情况，可以验证KCL是否成立。
总之，基尔霍夫的电流定律（KCL）是电路分析中的一个重要定律，它适用于任何集总参数电路，与电路元件的性质和参数无关。
可以通过多种方法来验证KCL是否成立，例如测量各支路电流、计算各支路电流和实验等方法。
在实际应用中，应该根据具体的情况选择合适的方法来验证KCL是否成立。
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基尔霍夫第一定律教学设计
一、设计思想
本节内容是解决复杂电路问题的关键，欧姆定律在复杂电路中不能解决问题了，所以学生对本节的学习尤为重要。
二、教材分析
本教材是专供中等职业教育电类专业学生使用的教材，该教材由曾祥富、兰永安主编。
该教材具有很好的实用性；课程选择也有一定弹性;教材注重理论加实践，为实现国家“双证制”职业教育要求；该教材易使学生接受，内容浅显易懂。
三、学情分析
在前面的学习中学生对解决简单电路的相关知识有所掌握，但是遇到复杂电路（电路中含有多个电源）就束手无策了，这节课开始就是和同学们一起探究解决复杂电路问题的开始，而本节就是开启这扇大门的金钥匙。
四、教学目标
知识目标： 1、理解支路、节点基本概念 2、掌握基尔霍夫第一
定律所阐述的内容 3、应用基尔霍夫第一定律进行计算
情感目标：培养学生通过实验现象归纳事物本质、将感性认识提升为理论知识的能力
技能目标：1、培养实际操作能力及独立思考、钻研、探究新知识的能力 2、培养创新意识，提高分析问题与解决问题的能力，举一反三，触类旁通
五、重点难点
重点：1、基尔霍夫定律的内容及表达式
2、运用基尔霍夫定律的解题步骤及例题讲解
难点：运用基尔霍夫定律的解题步骤及例题讲解
六、教学手段及策略
观察演示法、讲授法、启发讨论法、媒体应用法
七、教学准备
认真备课，制作多媒体课件，查找相关资料
八、教学过程
组织教学：1、师生相互问候； 2、清点人数，提醒学生拿出教材开始上课。
（2min）
复习提问：1、电阻串联、并联电路的特点？ 2、电压降与电动势正方向的规定？ 3、欧姆定律的内容及表达式？（对课前预习内容的提问，帮助学生复习电阻串、并联电路的特点及电压降与电动势正方向的规定。
为本课题教学做好铺垫。
）（5min）
新课引入：前面我们学习了运用欧姆定律及电阻串、并联能进行
化简、计算的直流电路。
这种电路称为简单电路；但有些电路是不能单纯用欧姆定律和电阻的串、并联关系求解的，这些电路称为复杂电路。
基尔霍夫定律就是为了解决这一问题的，几天我们就开始学习基尔霍夫第一定律。
（4min）
新课讲授：从节点、支路的概念入手，引出基尔霍夫第一定律的概念（用水流作为形象的例子）进而引出Σ I=O，然后推出广义节点。
（15min）
归纳总结：基尔霍夫第一定律（基尔霍夫电流定律）其内容就是Σ I=O（流入节点的电流和等于0）（2min）
注意流入节点的电流规定为“+”，流出为“—”反之亦然。
基尔霍夫第一定律的应用举例：（10min）
已知如图：I1 = 1A，I2= 2A，I3 = 5A，I4= 3A试求I5。
解：根据图中各电流方向，列出节点电流方程为：Ｉ1+Ｉ3＝Ｉ2+Ｉ4+Ｉ5
则：Ｉ5＝Ｉ1+Ｉ3-Ｉ4-Ｉ2 =1A
复习巩固：对概念公式进行复习（3min）
布置作业：P4710题（1min）
九、教学反思
教学过程中的例题、讲解、提问、课堂小结，进一步巩固和强化了教学的重点、难点，有利于学生全面理解和掌握基尔霍第一夫定律的内容，学生对本次课程的知识要点能深刻理解、领会，概念印象深，记得住，记得牢，学习效果好。
十、板书设计
由于采用多媒体课件教学，所以板书用得少，但是必须做到整齐有条理。