实验一直流电路仿真实验-基尔霍夫定律.pptx
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电子课件基尔霍夫定律ppt
总结词
在一些复杂的电路中，元件的数量和连接方式可能会变得非常复杂，但是利用基尔霍夫定律可以简化分析过程。通过使用基尔霍夫定律，可以将复杂电路分解成若干个简单电路，然后分别对每个简单电路进行分析和计算，从而得到整个复杂电路的分析结果。
详细描述
03
基尔霍夫定律的数学表达
节点电流方程
节点电流方程是基尔霍夫定律的数学表达之一。
人工智能辅助分析
随着人工智能技术的发展电路特性，进一步提高电路设计的效率和性能。
基尔霍夫定律的未来发展趋势和价值
06
总结与展望
重要性和应用价值
基尔霍夫定律是电路分析的基本原理之一，对于理解复杂电路的电压、电流关系以及设计电路具有重要意义。其应用广泛，涵盖了电力、电子、通信等领域。
尽管基尔霍夫定律已经存在了很长时间，但在复杂电路的分析和设计中，该定律仍然具有重要意义。未来可以进一步研究基尔霍夫定律的应用范围和局限性，以及其在新型电子器件设计中的作用。
对未来研究和发展的展望与建议
随着电子技术的不断发展，对基尔霍夫定律的理解和应用可能会面临新的挑战。例如，在纳电子学、量子计算等新兴领域中，基尔霍夫定律可能需要被赋予新的内涵和解释。因此，未来可以在这些方向上进行探索和研究。
总结基尔霍夫定律的重要性和应用价值
内容概览
基尔霍夫定律包括两个部分，即基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。前者规定了在任意时刻，流入任意节点的电流之和等于流出该节点的电流之和；后者则表述了在任意时刻，沿着任意闭合回路的电压之和等于零。
公式与图形
基尔霍夫定律的公式和图形对于理解和应用该定律至关重要。公式包括KCL和KVL，分别对应电流和电压的关系；图形则更为直观地展示了电路中电流和电压的分布情况。
在一些复杂的电路中，元件的数量和连接方式可能会变得非常复杂，但是利用基尔霍夫定律可以简化分析过程。通过使用基尔霍夫定律，可以将复杂电路分解成若干个简单电路，然后分别对每个简单电路进行分析和计算，从而得到整个复杂电路的分析结果。
详细描述
03
基尔霍夫定律的数学表达
节点电流方程
节点电流方程是基尔霍夫定律的数学表达之一。
人工智能辅助分析
随着人工智能技术的发展电路特性，进一步提高电路设计的效率和性能。
基尔霍夫定律的未来发展趋势和价值
06
总结与展望
重要性和应用价值
基尔霍夫定律是电路分析的基本原理之一，对于理解复杂电路的电压、电流关系以及设计电路具有重要意义。其应用广泛，涵盖了电力、电子、通信等领域。
尽管基尔霍夫定律已经存在了很长时间，但在复杂电路的分析和设计中，该定律仍然具有重要意义。未来可以进一步研究基尔霍夫定律的应用范围和局限性，以及其在新型电子器件设计中的作用。
对未来研究和发展的展望与建议
随着电子技术的不断发展，对基尔霍夫定律的理解和应用可能会面临新的挑战。例如，在纳电子学、量子计算等新兴领域中，基尔霍夫定律可能需要被赋予新的内涵和解释。因此，未来可以在这些方向上进行探索和研究。
总结基尔霍夫定律的重要性和应用价值
内容概览
基尔霍夫定律包括两个部分，即基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。前者规定了在任意时刻，流入任意节点的电流之和等于流出该节点的电流之和；后者则表述了在任意时刻，沿着任意闭合回路的电压之和等于零。
公式与图形
基尔霍夫定律的公式和图形对于理解和应用该定律至关重要。公式包括KCL和KVL，分别对应电流和电压的关系；图形则更为直观地展示了电路中电流和电压的分布情况。
基尔霍夫定律-电路电路分析方法ppt课件
第1章 直流电路与元件
1.7 电路分析方法
1.7.2 叠加定理
汽车 电工电子
注意： (1)叠加定理只适用于线性电路； (2)叠加定理只能叠加电路中的电流或电压，不能对能量和功率进行叠 加； (3)不作用的电压源短接，电阻不动，不作用的电流源断开； (4)应用叠加定理时，要注意各电源单独作用时所得电路各处电流、电 压的参考方向与原电路各电源共同作用时各处所对应的电流、电压的参 考方向之间的关系，以便正确求出叠加结果(代数和)。
U 0
必须假设回路的循行方向，如果电压的参考方向与 回路的循行方向一致时，电压取正值，反之则取负值。
第1章 直流电路与元件
1.6 基尔霍夫定律
1.6.3 基尔霍夫电压定律
汽车 电工电子
2.定律内容 必须假设回路的循行方向，如果电压的参考方向与 回路的循行方向一致时，电压取正值，反之则取负值。
1.叠加定理内容： 2. 在线性电路中，如果有多个电源同时作用，那么 任何一条支路的电流或电压，等于电路中各个电源单独 作用时对该支路所产生的电流或电压的代数和。 2.“除源”及其方法 当某电源单独作用时，其他电源应除去，即“除源”。 所谓“除源”就是令电源参数为零，即对电压源来说，令 为零，相当于“短路”；对电流源来说，令为零，相当于 “开路”。
基尔霍夫定律-电路电 路分析方法
第1章 直流电路与元件
应知： 汽车电路的概念、组成、作用及特点； 电流、电压、电动势、电位的概念； 电位与电压的关系； 电压与电动势的关系； 汽车电路图在汽车维修中的作用。 应会： 用万用表测量汽车电路中的电位、电压、电 流等。
1.6 基尔霍夫定律
汽车 电工电子
欧姆定律是分析和计算电路的基本定律。但在复杂 电路中的分析与计算中，还离不开基尔霍夫电流定律和 基尔霍夫电压定律。基尔霍夫电流定律针对节点对电路 进行分析，基尔霍夫电压定律针对回路对电路进行分析。
1.7 电路分析方法
1.7.2 叠加定理
汽车 电工电子
注意： (1)叠加定理只适用于线性电路； (2)叠加定理只能叠加电路中的电流或电压，不能对能量和功率进行叠 加； (3)不作用的电压源短接，电阻不动，不作用的电流源断开； (4)应用叠加定理时，要注意各电源单独作用时所得电路各处电流、电 压的参考方向与原电路各电源共同作用时各处所对应的电流、电压的参 考方向之间的关系，以便正确求出叠加结果(代数和)。
U 0
必须假设回路的循行方向，如果电压的参考方向与 回路的循行方向一致时，电压取正值，反之则取负值。
第1章 直流电路与元件
1.6 基尔霍夫定律
1.6.3 基尔霍夫电压定律
汽车 电工电子
2.定律内容 必须假设回路的循行方向，如果电压的参考方向与 回路的循行方向一致时，电压取正值，反之则取负值。
1.叠加定理内容： 2. 在线性电路中，如果有多个电源同时作用，那么 任何一条支路的电流或电压，等于电路中各个电源单独 作用时对该支路所产生的电流或电压的代数和。 2.“除源”及其方法 当某电源单独作用时，其他电源应除去，即“除源”。 所谓“除源”就是令电源参数为零，即对电压源来说，令 为零，相当于“短路”；对电流源来说，令为零，相当于 “开路”。
基尔霍夫定律-电路电 路分析方法
第1章 直流电路与元件
应知： 汽车电路的概念、组成、作用及特点； 电流、电压、电动势、电位的概念； 电位与电压的关系； 电压与电动势的关系； 汽车电路图在汽车维修中的作用。 应会： 用万用表测量汽车电路中的电位、电压、电 流等。
1.6 基尔霍夫定律
汽车 电工电子
欧姆定律是分析和计算电路的基本定律。但在复杂 电路中的分析与计算中，还离不开基尔霍夫电流定律和 基尔霍夫电压定律。基尔霍夫电流定律针对节点对电路 进行分析，基尔霍夫电压定律针对回路对电路进行分析。
基尔霍夫电流定律PPT课件
归 纳 小 结：
1、几个概念。 2、基尔霍夫电流定律。 3、基尔霍夫电流定律的推广、推论及应用。
作业布置：
练习册：P9 一、22 题 25题
例如：I1=2A, I2=1A, I3=3A, I4=7A, I5=-3A 以参考方向：2A+3A = 1A+7A+(-3A)
5 以实际方向： 2A+3A +3A = 1A+7A
佳乐家
8
【例题】如图所示，试计算电流I1
3、基尔霍夫电流定律推广
对于电路中任意假设的封闭面来说,节电流定律仍然成立。
欢迎指导
1
c E1 R1
d
a
e
R2 R3
b
f
简单电路
可以用电阻的串并联进行化简
分析方法: 欧姆定律
c E1 R1
d
a E2 R2
e R3
b
f
不能用电阻的串并联进行化简
复杂电路
分析方法
?
探究一 几个概念
1、支路:由一个或几个元件首尾相接而
成的无分支电路。
M
注:同一支路内 所有元件是串联的，电流是相等的。
2、节点：三条或三条以上支路的连接点
3、回路：电路中的任意闭合路径
4、网孔：内部不含支路的回路
动动脑筋
下列电路有几条支路、几个回路、几个网孔、几个节点。
E
A
F
N
D
B
C
M
4条支路 6个回路 3个网孔 2个节点
探究二 节点电流的关系
I1 I2
问题1：电流I1 ，I2 ，I3有什么数值关系？
I3
I1 + I2 = I3
基尔霍夫定律课件ppt
(2) R1I1 + R2I2 —E1 — E2= 0 (网孔1)
(3)
R3I3 R2I2 +E2 =0
(网孔2)
代入已知数据，解得：I1 = 4 A，I2 = 5 A，I3 = 1 A。
电流I1与I2均为正数，表明它们的实际方向与图中所标定的参考方
向相同，I3为负数，表明它们的实际方向与图中所标定的参考方向相反。
新课导入
基尔霍夫定律
想一想？
是否所有的电路都可以用我们已学的欧姆定律、 串并联电路的关系来分析和计算呢？
你能求出电路中电流I1、I2、I3的大小吗？
经 营者提供商品或 者服务有 欺诈行 为 的 ， 应 当 按 照消费者的 要求 增加赔偿其 受到 的 损失， 增加赔偿的 金额为 消费者购买商品的 价款或 接 受服务的 费用
并联电路的特点： 电路中各支路两端的电压相等； 电路的总电流等于各支路的电流之和； 总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和； 并联电阻具有分流作用，阻值大的电阻分得的电流小。
经 营者提供商品或 者服务有 欺诈行 为 的 ， 应 当 按 照消费者的 要求 增加赔偿其 受到 的 损失， 增加赔偿的 金额为 消费者购买商品的 价款或 接 受服务的 费用
基尔霍夫定律
基尔霍夫电流定律(KCL)内容
电路中任意一个节点上，流入节点的电流之和等于 流出该节点的电流之和。 即 ΣI流入 ΣI流出
例如图中，在节点A上：
流入有： I1 I3 流出有：I2 I4 I5 所以根据定律： I1＋I3 I2＋I4＋I5
经 营者提供商品或 者服务有 欺诈行 为 的 ， 应 当 按 照消费者的 要求 增加赔偿其 受到 的 损失， 增加赔偿的 金额为 消费者购买商品的 价款或 接 受服务的 费用
基尔霍夫定律 PPT课件
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b
I1 I2
R
1
R2
a
I6 R4
R6R
c
5
I4
+ -
I3
E4 d
I5
f
+
_ E3
R3
支路：ab、ad、… ... （共6条）
节点：a、 b、c、d (共4个）
回路：abda、 bcdb、 … ...
（共7 个）
网孔： abda、 bcdb、
cdafc
（共3个）
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基尔霍夫电压定律是确定电路回路内电压之间关系的 一个定律：电路中的任一回路，在任一瞬间，沿任意循 行方向循环一周，其电位升等于电位降。或者电压的代 数和为 0。即：
或:
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(电压参考方向与回路绕行方向 一致时取正号，相反时取负号)
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例9 如图１—18所示电路，已知Ｅ＝18V, R１=3Ω，R
I R１ R２ a R
＋＋ Ｅ1 ＿ ＿Ｅ2 b
有源
aI
二端
网络
R
N
b
a
rｏ
I
+
R
Ｅ0 b
-
A 有源复杂电路
B 有源二端网络电路
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图１—22（1）戴维南定理示例
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C 等效电源电路
等效电压源的电动势Ｅｏ等于有源二端网络的开路电 压U0，如图D所示。
等效电压源的内阻r0等于有源二端网络去掉电源后（ 电压源短路，电流源开路）所得无源二端网络的等效电 阻。如图Ｅ所示。
(2)隔直流、通交流.把电容器接入交流电路中 时,交流电压的大小和方向不断随时间改变, 电容器被反复的充电、放电,电路中就有持 续的电流通过.但不允许直流电通过.
实验一直流电路仿真实验-基尔霍夫定律
基尔霍夫定律仿真验证一．实验目的1．利用Multisim仿真软件验证基尔霍夫定律（电流和电压定律）2．掌握选择元件和连线的方法3．掌握万用表和安培表的使用方法二．实验原理与说明1．基尔霍夫电流定律（KCL）在任一时刻，流出（或流入）集中参数电路中任一可以分割开的独立部分的端子电流的代数和恒等于零，即：ΣI=0 或ΣI入=ΣI出式（1-1）此时，若取流出节点的电流为正，则流入节点的电流为负。
它反映了电流的连续性。
说明了节点上各支路电流的约束关系，它与电路中元件的性质无关。
要验证基式电流定律，可选一电路节点，按图中的参考方向测定出各支路电流值，并约定流入或流出该节点的电流为正，将测得的各电流代入式（4-1），加以验证。
2．基尔霍夫电压定律（KVL）按约定的参考方向，在任一时刻，集中参数电路中任一回路上全部元件两端电压代数和恒等于零，即：ΣU=0 式（1-2）它说明了电路中各段电压的约束关系，它与电路中元件的性质无关。
式（1-2）中，通常规定凡支路或元件电压的参考方向与回路绕行方向一致者取正号，反之取负号。
3．电位与电位差在电路中，电位的参考点选择不同，各节点的电位也相应改变，但任意两节点间的电位差不变，即任意两点间电压与参考点电位的选择无关。
三．实验内容和步骤1．在仿真软件中搭建如下电路，测试结果填入表格中，并贴出仿真电路图。
图1-2 验证基尔霍夫定律实验线路2．基尔霍夫电流定律（KCL）的验证（1）按图1-2在仿真软件中搭建电路，Us1、Us2用直流稳压电源提供。
（2）用万用表依次测出电流I1、I2、I3，（以节点b为例），数据记入表1-1内。
（3）根据KCL定律式（1-1）计算ΣI，将结果填入表1-1，验证KCL。
表1-1 验证KCL实验数据I 1(mA)I2(mA)I3（mA）ΣI633．基尔霍夫电压定律（KVL）的验证（1）按图1-2接线，US1、US2用直流稳压电源。
（2）用万用表的电压档，依次测出回路1（绕行方向：beab）和回路2（绕行方向：bcdeb）中各支路电压值，数据记入表1-2内。
基尔霍夫定律课件ppt
详细描述
环路是指电路中任意一个闭合的路径，环路电压定律表明在 任意一个闭合环路上，沿环路方向上各段电压的代数和等于 零。这个定律可以用于分析电路中各元件之间的电压关系。
电阻、电导与电位的概念
总结词
电阻是表示电路对电流阻碍作用的物理量，电导是电阻的倒数，电位是表示电场中某一点的电势。
详细描述
电阻是电路中常见的元件，它阻碍电流的流动，通常用欧姆表示。电导是电阻的倒数，即1/R，用于 衡量电路导电能力的大小。电位是电场中某一点的电势，通常用伏特表示，可以用于分析电路中各点 的电势分布。
通过对实验数据的分析，可以验证 基尔霍夫定律是否成立。
案例一：单电源电路
电路设计
单电源电路是指由一个电源和若干个电阻组成的电路。
基尔霍夫定律的应用
在单电源电路中，基尔霍夫定律可以用来计算电流的大小和方向。
实验验证
通过实验测量电流的大小和方向，可以验证基尔霍夫定律的正确性 。
案例二：复杂电路
电路设计
03
基尔霍夫定律的运用
支路电流法
支路电流法是基尔霍夫定律在复杂电路中的一种应用方法，其基本原理是：在任何 一个闭合电路中，各支路电流的代数和等于零。
应用支路电流法时，首先需要确定各支路的电流方向，然后根据基尔霍夫定律列出 各支路电流的方程式，最后解方程组求得各支路电流。
支路电流法的优点是能够直接得出各支路电流的值，适用于支路数较少且各支路电 流易于测量的电路。
基尔霍夫节点电流定律是指在任意一个节点上，所有流入的电流之和等于所有流 出的电流之和。
详细描述
节点是指电路中任意一个连接点，节点电流定律表明在任意一个节点上，所有流 入的电流之和等于所有流出的电流之和，即电流的总量守恒。这个定律可以用于 分析电路中各支路电流之间的关系。
环路是指电路中任意一个闭合的路径，环路电压定律表明在 任意一个闭合环路上，沿环路方向上各段电压的代数和等于 零。这个定律可以用于分析电路中各元件之间的电压关系。
电阻、电导与电位的概念
总结词
电阻是表示电路对电流阻碍作用的物理量，电导是电阻的倒数，电位是表示电场中某一点的电势。
详细描述
电阻是电路中常见的元件，它阻碍电流的流动，通常用欧姆表示。电导是电阻的倒数，即1/R，用于 衡量电路导电能力的大小。电位是电场中某一点的电势，通常用伏特表示，可以用于分析电路中各点 的电势分布。
通过对实验数据的分析，可以验证 基尔霍夫定律是否成立。
案例一：单电源电路
电路设计
单电源电路是指由一个电源和若干个电阻组成的电路。
基尔霍夫定律的应用
在单电源电路中，基尔霍夫定律可以用来计算电流的大小和方向。
实验验证
通过实验测量电流的大小和方向，可以验证基尔霍夫定律的正确性 。
案例二：复杂电路
电路设计
03
基尔霍夫定律的运用
支路电流法
支路电流法是基尔霍夫定律在复杂电路中的一种应用方法，其基本原理是：在任何 一个闭合电路中，各支路电流的代数和等于零。
应用支路电流法时，首先需要确定各支路的电流方向，然后根据基尔霍夫定律列出 各支路电流的方程式，最后解方程组求得各支路电流。
支路电流法的优点是能够直接得出各支路电流的值，适用于支路数较少且各支路电 流易于测量的电路。
基尔霍夫节点电流定律是指在任意一个节点上，所有流入的电流之和等于所有流 出的电流之和。
详细描述
节点是指电路中任意一个连接点，节点电流定律表明在任意一个节点上，所有流 入的电流之和等于所有流出的电流之和，即电流的总量守恒。这个定律可以用于 分析电路中各支路电流之间的关系。
基尔霍夫电流电压定律课件
基尔霍夫电流电压定律课件
2023-11-07
目 录
• 基尔霍夫电流电压定律概述 • 基尔霍夫电流定律 • 基尔霍夫电压定律 • 基尔霍夫电流电压定律的实验验证 • 基尔霍夫电流电压定律的应用场景与案例 • 基尔霍夫电流电压定律的意义与未来发展
01
基尔霍夫电流电压定律概 述
定义与背景
基尔霍夫电流电压定律是电路分析的基本定律之一，它指出在任意一个闭合电路 中，各支路电流的代数和等于零，即∑I=0。
例如，假设有一个节点上有三条支路，分别为I1、I2和I3，其中I1和I2流入节点，I3流出节点，则KCL 可表示为：I1+I2=I3。
定律的实例应用
以一个包含两个电阻R1和R2的简单 电路为例，假设R1和R2之间有一个 节点，当电流I1和I2分别流入R1和 R2时，根据KCL，流入节点的电流 之和（I1+I2）等于流出节点的电流 ，即0。
原理
基尔霍夫电流电压定律是电路分析的基本 定律之一，它指出在任意一个闭合电路中 ，各支路电流的代数和等于零，各支路电 压的代数和等于零。
实验设备与步骤
设备：电源、电阻器、电容器、开关、导线等。
步骤
1. 搭建实验电路，包括电源、电阻器、电容器、开 关和导线等。
2. 连接好电路后，打开开关，用多用电表测量 各支路电流和电压。
未来发展趋势与展望
拓展应用领域
随着科学技术的发展，基尔霍 夫电流电压定律将在更多的领 域得到应用，例如物联网、智
能制造、新能源等。
改进数值计算方法
针对现有数值计算方法的不足 ，未来将会有更加高效和精确 的计算方法出现，进一步提高
电路分析的效率。
结合新技术
未来的研究将更加注重将基尔 霍夫电流电压定律与新技术相 结合，如人工智能、机器学习 等，以实现更加智能化和自动
2023-11-07
目 录
• 基尔霍夫电流电压定律概述 • 基尔霍夫电流定律 • 基尔霍夫电压定律 • 基尔霍夫电流电压定律的实验验证 • 基尔霍夫电流电压定律的应用场景与案例 • 基尔霍夫电流电压定律的意义与未来发展
01
基尔霍夫电流电压定律概 述
定义与背景
基尔霍夫电流电压定律是电路分析的基本定律之一，它指出在任意一个闭合电路 中，各支路电流的代数和等于零，即∑I=0。
例如，假设有一个节点上有三条支路，分别为I1、I2和I3，其中I1和I2流入节点，I3流出节点，则KCL 可表示为：I1+I2=I3。
定律的实例应用
以一个包含两个电阻R1和R2的简单 电路为例，假设R1和R2之间有一个 节点，当电流I1和I2分别流入R1和 R2时，根据KCL，流入节点的电流 之和（I1+I2）等于流出节点的电流 ，即0。
原理
基尔霍夫电流电压定律是电路分析的基本 定律之一，它指出在任意一个闭合电路中 ，各支路电流的代数和等于零，各支路电 压的代数和等于零。
实验设备与步骤
设备：电源、电阻器、电容器、开关、导线等。
步骤
1. 搭建实验电路，包括电源、电阻器、电容器、开 关和导线等。
2. 连接好电路后，打开开关，用多用电表测量 各支路电流和电压。
未来发展趋势与展望
拓展应用领域
随着科学技术的发展，基尔霍 夫电流电压定律将在更多的领 域得到应用，例如物联网、智
能制造、新能源等。
改进数值计算方法
针对现有数值计算方法的不足 ，未来将会有更加高效和精确 的计算方法出现，进一步提高
电路分析的效率。
结合新技术
未来的研究将更加注重将基尔 霍夫电流电压定律与新技术相 结合，如人工智能、机器学习 等，以实现更加智能化和自动
优秀课件：基尔霍夫定律
创设情境，引出任务
E R2
R1 R3 E1 E2 R3 R1 R2
可以用电阻的串并联进行化简
不能用电阻的串并联进行化简
（简单电路）
分 析 工 具
（复杂电路）
分 析 工 具
欧姆定律
•
这一难题，早在1847年， 就被21岁的基尔霍夫(德国科 学家)成功地解决了。 • 当时他刚从大学毕业，第 一篇论文就提出后来被称为基 尔霍夫电流定律和电压定律的 两个定律，运用这两个定律能 正确而迅速地求解任何复杂的 电路，立即被各国科学家接受 和采用，直到现在，它仍是解 决复杂电路问题的重要工具。 基尔霍夫被称为“电路求解大 师”。
I1 I2 I3 A I5 I4 移项
对于节点A:
I1+I3= I2+I4 +I5
I1 – I2 +I3 -I4 -I5 =0
任务二:探究基尔霍夫电流定律
如图
I1 I2 I3 A I5 I4
如果规定流入节点的电流为正，流出 节点的电流为负，则可得出下面的结论：
∑I=0
电流定律第二种描述：
即在任一电路的任一节点上，电流的代数和永远等于零
任务一:复杂电路的四个概念
A
1.支路：有一个或几个元件 首尾相接构成无分支电路。
右图中有 3 条支路： E1和R1串联构成一条支路 E2和R2串联构成一条支路
E1
E2 R3
R1
R2
B
R3单独构成另一条支路
2.节点：三条或三条以上支路的连接点叫节点。
右图中A和B为节点
任务一:复杂电路的四个概念
3.回路：电路中任一闭合路 径称为回路。
整理：
应用定律的步骤
①假设电流的参考方向 ②确定节点 ③列节点电流方程 （列方程时，说明对哪一个节点应用定律） ④解方程，求出未知电流的大小与方向 （若电流出现负值，必须用文字加以说明负号的 含义。）
E R2
R1 R3 E1 E2 R3 R1 R2
可以用电阻的串并联进行化简
不能用电阻的串并联进行化简
（简单电路）
分 析 工 具
（复杂电路）
分 析 工 具
欧姆定律
•
这一难题，早在1847年， 就被21岁的基尔霍夫(德国科 学家)成功地解决了。 • 当时他刚从大学毕业，第 一篇论文就提出后来被称为基 尔霍夫电流定律和电压定律的 两个定律，运用这两个定律能 正确而迅速地求解任何复杂的 电路，立即被各国科学家接受 和采用，直到现在，它仍是解 决复杂电路问题的重要工具。 基尔霍夫被称为“电路求解大 师”。
I1 I2 I3 A I5 I4 移项
对于节点A:
I1+I3= I2+I4 +I5
I1 – I2 +I3 -I4 -I5 =0
任务二:探究基尔霍夫电流定律
如图
I1 I2 I3 A I5 I4
如果规定流入节点的电流为正，流出 节点的电流为负，则可得出下面的结论：
∑I=0
电流定律第二种描述：
即在任一电路的任一节点上，电流的代数和永远等于零
任务一:复杂电路的四个概念
A
1.支路：有一个或几个元件 首尾相接构成无分支电路。
右图中有 3 条支路： E1和R1串联构成一条支路 E2和R2串联构成一条支路
E1
E2 R3
R1
R2
B
R3单独构成另一条支路
2.节点：三条或三条以上支路的连接点叫节点。
右图中A和B为节点
任务一:复杂电路的四个概念
3.回路：电路中任一闭合路 径称为回路。
整理：
应用定律的步骤
①假设电流的参考方向 ②确定节点 ③列节点电流方程 （列方程时，说明对哪一个节点应用定律） ④解方程，求出未知电流的大小与方向 （若电流出现负值，必须用文字加以说明负号的 含义。）
基尔霍夫定律PPT课件
也可用节点B求：- I1 -I5+ I6 = 0 I5= - I1 + I6 =(-2)+(4)= 2A
1.3 基尔霍夫定律
1.3.2 基尔霍夫电流定律
3、 KCL的推广
KCL通常用于节点，也可推 广应用于电路中的任何一个包括 数个节点的假定的闭合曲面。 (可称为广义节点，即图论中的割 集)。
例如对右图所示电路
5A
7A
思考
+ 2A
+
7Ω
6V
-
9V 3Ω
-
2Ω 8Ω 4A 4Ω 5Ω
I= -5-4= -9A
I
2Ω
利用KCL可以很方便地解一些看起来很复杂的电路。
1.3 基尔霍夫定律
例1.3-1 如图1.3-5所示的电路， 已知i1=-5 A，i2=1A，i6=2 A，求i4。
解法一 ： 为求得i4，对于节点b， 根据KCL有：
i1+ i2 – i3 = 0
或 i =0
i1
i2
iA
i3 B
A
iC
iB C
由于闭合面具有与节点相同的性质，因此称为广义节点。
1.3 基尔霍夫定律
1.3.2 基尔霍夫电流定律 3、 KCL的推广
图1.3-4中，对 于闭合曲面S，有
-i3 - i4 - i5 + i8 霍夫定律 例：求下面电路中I=？
1.3 基尔霍夫定律
1.3.2 基尔霍夫电流定律 Kirchhoff ’s Current Law，简称 KCL 1、 KCL的引入
节点a： i1 + i2 = i3 或写为 i1 + i2 – i3 = 0
即，如果流入节点的电流前面 取正号，流出节点的电流前面取负 号，那么该节点上电流的代数和等 于零。
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电 流的代数和恒等于零，即：
ΣI=0 或 ΣI 入=ΣI 出
式（1-1）
此时，若取流出节点的电流为正，则流入节点的电流为负。它反映了电流的连续性。
说明了节点上各支路电流的约束关系，它与电路中元件的性质无关。
要验证基式电流定律，可选一电路节点，按图中的参考方向测定出各支路电流值， 并约定流入或流出该节点的电流为正，将测得的各电流代入式（4-1），加以验证。 2. 基尔霍夫电压定律（KVL）
3 根据 KCL 定律式（1-1）计算ΣI，将结果填入表 1-1，验证 KCL。
表 1-1 验证 KCL 实验数据
I1(mA)
I2(mA)
I3（mA）
ΣI
57.977
63
-5.064
1
1-
3． 基尔霍夫电压定律（KVL）的验证
1
按图 1-2 接线，US1、US2 用直流稳压电源。
2 用万用表的电压档，依次测出回路 1（绕行方向：beab）和回路 2（绕行方向：
bcdeb）中各支路电压值，数据记入表 1-2 内。
3 根据 KVL 定律式（1-2），计算ΣU，将结果填入表 1-2，验证 KVL。
表 1-2 验证 KVL 实验数据
回路 1
Ube(V)
Uea(V)
Uab(V)
ΣU
(beab)
6.304
-15
8.696
回路 2
Ubc(V)
Ucd(V)
Ude(V)
Ueb(V)
测试值(V) c 节点 e 节点
Va
Vb
Vc
Vd
Ve
7.582
-1.114
0
-10
0
计算值(V) c 节点 e 节点
Uab Ubc Ucd Ude Ueb Uea
四． 分析和讨论 1. 测量电压、电流时，负号的意义是什么？ 2. 计算表 1-2 中的ΣU 是否为零？为什么？
2
1-
电位差不变，即任意两点间电压与参考点电位的选择无关。
三． 实验内容和步骤 1． 在仿真软件中搭建如下电路，测试结果填入表格中，并贴出仿真电路图。
图 1-2 验证基尔霍夫定律实验线路
2． 基尔霍夫电流定律（KCL）的验证
1 按图 1-2 在仿真软件中搭建电路，Us1、Us2 用直流稳压电源提供。 2 用万用表依次测出电流 I1、I2、I3，（以节点 b 为例），数据记入表 1-1 内。
按约定的参考方向，在任一时刻，集中参数电路中任一回路上全部元件两端电压代
数和恒等于零，即：
ΣU=0
式（1-2）
它说明了电路中各段电压的约束关系，它与电路中元件的性质无关。式（1-2）中，
通常规定凡支路或元件电压的参考方向与回路绕行方向一致者取正号，反之取负号。
3. 电位与电位差 在电路中，电位的参考点选择不同，各节点的电位也相应改变，但任意两节点间的
1.1 基尔霍夫定律仿真验证
一． 实验目的 1. 利用 Multisim 仿真软件验证基尔霍夫定律（电流和电压定律） 2. 掌握选择元件和连线的方法 3.掌握万用表和安培表的使用方法
二． 实验原理与说明
4. 基尔霍夫电流定律（KCL） 在任一时刻，流出（或流入）集中参数电路中任一可以分割开的独立部分的端子
ΣU
(bcdeb)
-1.114
10
-2.582
0.00258Leabharlann 4． 电位的测定1 仍按图 1-2 接线。 2分别以 c、e 两点作为参考节点（即 Vc=0、Ve=0），测量图 1-2 中各节点电位， 将
测量结果记入表 1-3 中。
3 通过计算验证：电路中任意两点间的电压与参考点的选择无关。
表 1-3 不同参考点电位与电压