電路與模擬電子技術原理 作者 胡世昌 第1章2Kirchholf

電路與模擬電子技術

原理第一章電路與定律7/7/20231在線教務輔導網(wǎng)：://shangfuwang教材其余課件及動畫素材請查閱在線教務輔導網(wǎng)QQ:349134187或者直接輸入下面地址：://shop106150152.taobao7/7/20232第1章

電路與定律1.1引言1.2電路變量1.3電阻和歐姆定律1.4電源1.5基爾霍夫定律

1.6線性電路與疊加原理1.7替代定理1.8電路學習方法7/7/202331.5基爾霍夫定律電路性能受到兩類約束元件約束：來自元件特性的約束用元件自身的特性方程表達電阻（歐姆定律）電壓源（u=uS）電流源（i=iS）受控源（四種類型，四類方程）拓撲約束：來自連接方式的約束用連接關系方程表達（KCL、KVL）7/7/20234結點、支路每條支路對應電路中的一個二端元件每個結點對應兩個或兩個以上元件的連接點。7/7/20235路徑和回路從起始結點到目標結點，如果每個中間結點都只經(jīng)過了一次，那么所經(jīng)過的支路和結點就構成了一條路徑。如果一條路徑的起始結點和目標結點相同，形成了閉合路徑，這條路徑就叫做回路。7/7/20236節(jié)點和支路的另一種定義可以把幾個結點和支路合并看作一個結點，從而減少節(jié)點數(shù)和支路數(shù)通過電流相同（不是相等）的幾個支路可以看成是一條支路電壓相同（不是相等）的幾個結點也可以看成是一個結點。7/7/202371.5.1基爾霍夫電流定律（KCL）表述1：在任意時刻，對任意結點，流入（或流出）電流的代數(shù)和為零。表述2：對任意節(jié)點，在任意時刻，流出或流入該節(jié)點電流的代數(shù)和等于零。∑i入=∑i出7/7/20238KCL用于封閉曲面推廣用于電路中任一假設的封閉曲面把虛線所示的封閉曲面看作一個“大結點”，直接應用KCL，

ia＋ib＋ic＝07/7/20239KCL的應用KCL具有普遍意義，適用于任意時刻、任何激勵源的電路應用KCL列寫節(jié)點電流方程，首先設出每一支路電流的參考方向然后依據(jù)參考方向為電流取號（流出取正號，流入取負號，或反之亦可）列寫KCL方程。7/7/202310KCL舉例對節(jié)點a列KCL方程結點電流代數(shù)和為零流入為正，流出為負

i2+i3-i1-i4=0流出為正，流入為負-i2-i3+i1+i4=0流入等于流出i2+i3=i1+i47/7/2023111.5.2基爾霍夫電壓定律(KVL)表述1：對任何電路，在任意時刻，回路各段電路電壓的代數(shù)和為零。表述2：對任何電路，在任意時刻，回路的電位降等于總的電位升?！苪降=∑u升

7/7/202312KVL的應用KVL適用于任意時刻、任意激勵源情況的一切電路。應用KCL列寫回路電壓方程按照順時針走一個閉合路徑如果先遇到元件電壓的“＋”端，就加上它的電壓；如果先遇到元件電壓的“－”端，就減去它的電壓。結果等于零7/7/202313KVL舉例回路電壓代數(shù)和為零―u5＋u3＋uS2―u4＝0

7/7/202314KVL推廣用于不閉合回路從a點開始沿順時針方向巡行一周u2＋u5―u1―uab＝0

7/7/202315基爾霍夫定律分析電路例題【例1-6】求圖1-26（a）電路中各元件吸收的功率。7/7/202316基爾霍夫定律分析電路例題【解】為電路設定參考電流i方向如圖1-26（b）所示，這是一個單回路電路，在兩個電阻上的電壓設為電流i的關聯(lián)參考方向，分別為uA和uB。

7/7/202317基爾霍夫定律分析電路例題對這個閉合回路使用KVL，得－2uA＋uA＋uB－24＝0根據(jù)歐姆定律，有uA＝3iuB＝6i其電流為－3i＋6i－24＝0所以i＝8AuA＝3×8＝24V7/7/202318基爾霍夫定律分析電路例題因為24V電壓源的電壓參考方向和電流參考方向為非關聯(lián)參考方向，所以它的吸收功率為P24V＝－uS·i＝－24×8＝－192W受控源的電壓參考方向和電流參考方向為關聯(lián)參考方向，所以它的吸收功率為Pdep＝(－2uA)·i＝(－2×24)×8＝－384W可見實際上電壓源和受控源都是在釋放電功率。7/7/202319基爾霍夫定律分析電路例題要注意在計算電壓源和受控源時所用負號的意義是不同的，電壓源所用的負號是由于電壓和電流的非關聯(lián)參考方向而引入的，而受控源的負號是由于受控源本身的負號引入的。3Ω和6Ω電阻吸收的功率P3Ω＝3i2