電路理論第三章電路的基本定律

1.掌握基爾霍夫定律。

重點：第三章電路的基本定律及等效2.掌握電路的等效變換。3.1引言

電阻電路僅由電源和線性電阻構(gòu)成的電路

分析方法（1）歐姆定律和基爾霍夫定律是分析電阻電路的依據(jù)；（2）等效變換的方法,也稱化簡的方法。3.2基爾霍夫定律(Kirchhoff’sLaws)基爾霍夫定律包括基爾霍夫電流定律(KCL)和基爾霍夫電壓定律(KVL)。它反映了電路中所有支路電壓和電流所遵循的基本規(guī)律，是分析集總參數(shù)電路的基本定律。基爾霍夫定律與元件特性構(gòu)成了電路分析的基礎(chǔ)。由電阻器、電容器、線圈、變壓器、晶體管、運算放大器、傳輸線、電池、發(fā)電機和信號發(fā)生器等電氣器件和設(shè)備連接而成的電路，稱為實際電路。

以電路電氣器件的實際尺寸(d)和工作信號的波長(λ)為標(biāo)準(zhǔn)劃分，實際電路又可分為集總參數(shù)電路和分布參數(shù)電路。滿足d<<λ條件的電路稱為集總參數(shù)電路。其特點是電路中任意兩個端點間的電壓和流入任一器件端鈕的電流完全確定，與器件的幾何尺寸和空間位置無關(guān)。不滿足d<<λ條件的電路稱為分布參數(shù)電路。其特點是電路中的電壓和電流是時間的函數(shù)而且與器件的幾何尺寸和空間位置有關(guān)。有波導(dǎo)和高頻傳輸線組成的電路是分布參數(shù)電路的典型例子。1.幾個名詞電路中通過同一電流的分支。(b)三條或三條以上支路的連接點稱為節(jié)點。(

n

)b=3an=2b+_R1uS1+_uS2R2R3（1）支路(branch)電路中每一個兩端元件就叫一條支路i3i2i1(2)節(jié)點(node)b=5由支路組成的閉合路徑。(l)兩節(jié)點間的一條通路。由支路構(gòu)成。回路中至少有一條未被其他回路用過的新支路。l=3+_R1uS1+_uS2R2R3123(3)路徑(path)(4)回路(loop)

獨立回路(independentloop)對平面電路，其內(nèi)部不含任何支路的回路稱網(wǎng)孔。(5)網(wǎng)孔(mesh)網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔2.基爾霍夫電流定律(KCL)令流出為“+”，有：例

在集總參數(shù)電路中，任意時刻，對任意節(jié)點流出或流入該節(jié)點電流的代數(shù)和等于零。流進的電流等于流出的電流令流入為“+”，有：或者流入等于流出，有：1

32例三式相加得：表明KCL可推廣應(yīng)用于電路中包圍多個節(jié)點的任一閉合面明確（1）KCL是電荷守恒和電流連續(xù)性原理在電路中任意節(jié)點處的反映；（2）KCL是對支路電流加的約束，與支路上接的是什么元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)；（3）KCL方程是按電流參考方向列寫，與電流實際方向無關(guān)。（2）選定回路繞行方向，順時針或逆時針.–U1–US1+U2+U3+U4+US4=03.基爾霍夫電壓定律(KVL)

在集總參數(shù)電路中，任一時刻，沿任一閉合路徑繞行，各支路電壓的代數(shù)和等于零。I1+US1R1I4_+US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4（1）標(biāo)定各元件電壓參考方向U2+U3+U4+US4=U1+US1

或：–R1I1+R2I2–R3I3+R4I4=US1–US4例KVL也適用于電路中任一假想的回路aUsb__-+++U2U1明確（1）KVL的實質(zhì)反映了電路遵從能量守恒定律;（2）KVL是對回路電壓加的約束，與回路各支路上接的是什么元件無關(guān)，與電路是線性還是非線性無關(guān)；（3）KVL方程是按電壓參考方向列寫，與電壓實際方向無關(guān)。4.KCL、KVL小結(jié)：(1)KCL是對支路電流的線性約束，KVL是對回路電壓的線性約束。(2)KCL、KVL與組成支路的元件性質(zhì)及參數(shù)無關(guān)。(3)

KCL表明在每一節(jié)點上電荷是守恒的；KVL是能量守恒的具體體現(xiàn)(電壓與路徑無關(guān))。(4)KCL、KVL只適用于集總參數(shù)的電路。思考：UA=UB?I=01.？AB+_1111113+_22.i13.4.++--4V5Vi=?