上游充通大粤 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 电路基础 第一章基本概念和基本规律 上海交通大学本科学位课程
电路基础 上海交通大学本科学位课程 第一章 基本概念和基本规律
上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY §1.3.1基尔霍夫定律 基本要求： 牢固掌握基尔霍夫定律 能正确熟练地应用KCL和KVL列写电路方 程 2
2 §1.3.1 基尔霍夫定律 牢固掌握基尔霍夫定律 基本要求： 能正确熟练地应用KCL和KVL列写电路方 程
上游充通大兽 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY S1.3.1基尔霍夫定律 基尔霍夫定律概括了电路中电流和电压分别遵循的基本规律， 是用以分析和计算电路的基本依据。 KCL适用于电路中的任一“节点”， KVL适用于电路中的任一“回路”。 1、有关术语 (1)支路：二端元件 (2)节点：元件的端点 (3)回路：电路中任一闭合路经 (4)网孔：内部不含组成回路以外支路的回路 (5)网络：含元件较多的电路 3
3 §1.3.1 基尔霍夫定律 1、有关术语 基尔霍夫定律概括了电路中电流和电压分别遵循的基本规律， 是用以分析和计算电路的基本依据。 KCL适用于电路中的任一“节点” ， KVL适用于电路中的任一“回路” 。 （1）支路：二端元件 （2）节点：元件的端点 （3）回路：电路中任一闭合路经 （4）网孔：内部不含组成回路以外支路的回路 （5）网络：含元件较多的电路
上游文通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY §1.3.1基尔霍夫定律 网孔的概念仅适用于平面电路。平面电路是 指支路间没有交叉点的电路。右图为非平面电路。 ④ 4
4 网孔的概念仅适用于平面电路。平面电路是 指支路间没有交叉点的电路。右图为非平面电路。 §1.3.1 基尔霍夫定律
上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY S1.3.1基尔霍夫定律 2、基尔霍夫电流定律 (基尔霍夫第一定律)KCL 对于任一集中参数电路中的任一节点， 在任一瞬间，流出（或流入)该节点的 所有支路电流的代数和等于零。 ∑1：0)=0 k= KCL反映了电路中会合到任一节点的各电流 间相互约束关系。 5
5 2、基尔霍夫电流定律 对于任一集中参数电路中的任一节点， 在任一瞬间，流出（或流入）该节点的 所有支路电流的代数和等于零。 1 ( ) 0 n k k i t KCL反映了电路中会合到任一节点的各电流 间相互约束关系。 §1.3.1 基尔霍夫定律 （基尔霍夫第一定律） KCL
上游充通大兽 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY §1.3.1基尔霍夫定律 对右图所示电路应用KCL,取流 出节点的支路电流为正，流入 节点的支路电流为负，则有 请同学们现在列写 根据KCL写出的电路方程称为KCL方程 KCL的实质是电流连续性原理在集中参数电路中的表现。 所谓电流连续性：在任何一个无限小的时间间隔里， 流入节点和流出节点的电流必然是相等的，或在节点 上不可能有电荷的积累，即每个节点上电荷守恒。 6
6 对右图所示电路应用KCL, 取流 出节点的支路电流为正，流入 节点的支路电流为负，则有 KCL的实质是电流连续性原理在集中参数电路中的表现。 所谓电流连续性：在任何一个无限小的时间间隔里， 流入节点和流出节点的电流必然是相等的，或在节点 上不可能有电荷的积累，即每个节点上电荷守恒。 §1.3.1 基尔霍夫定律 请同学们现在列写 根据KCL写出的电路方程称为KCL方程
上游充通大兽 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY §1.3.1基尔霍夫定律 KCL的重要性和普遍性还体现在该定律与电路中元 件的性质无关，即不管电路中的元件是R、L、C、 M、受控源、电源，也不管这些元件是线性、时变、 非时变、… KCL的也适用于广义节点，即适 合于一个闭合面。右图所示电路， 根据KCL设流入节点的电流为负， 则 -i1-i2-i3=0 应用KCL时必须注意和电流的两套符号打交道。 7
7 KCL的重要性和普遍性还体现在该定律与电路中元 件的性质无关，即不管电路中的元件是R、L、C、 M、受控源、电源，也不管这些元件是线性、时变、 非时变、… KCL的也适用于广义节点，即适 合于一个闭合面。右图所示电路， 根据KCL设流入节点的电流为负， 则 -i1 -i2 -i3=0 应用KCL时必须注意和电流的两套符号打交道。 §1.3.1 基尔霍夫定律
上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY §1.3.2基尔霍夫定律 3、基尔霍夫电压定律 (基尔霍夫第二定律)KVL 对于任一集中参数电路中的任一回路， 在任一瞬间，沿该回路的所有支路电压 的代数和等于零。 ∑4(0)=0 k= KVL反映了回路中各支路电压间的相互约束关系。 应用KVL时，应指定回路的绕行方向（可任意选取，可取顺时针 方向，也可取逆时针方向)。当支路电压的参考方向与回路绕行 方向一致时，该支路电压取正号，反之取负号。 8
8 3、基尔霍夫电压定律 对于任一集中参数电路中的任一回路， 在任一瞬间，沿该回路的所有支路电压 的代数和等于零。 1 ( ) 0 n k k u t KVL反映了回路中各支路电压间的相互约束关系。 §1.3.2 基尔霍夫定律 （基尔霍夫第二定律）KVL 应用KVL时，应指定回路的绕行方向(可任意选取，可取顺时针 方向，也可取逆时针方向)。当支路电压的参考方向与回路绕行 方向一致时，该支路电压取正号，反之取负号
上游充通大兽 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY §1.3.2基尔霍夫定律 对右图所示电路应用KVL,取支 路电压方向与回路方向一致时为 正，否则为负，则有： 请同学们现在列写 根据KVL写出的电路方程称为KVL方程 KVL实质上是能量守恒定律在集中参数电路中的反 映。单位正电荷在电场作用下，由任一点出发，沿 任意路经绕行一周又回到原出发点，它获得的能量 (即电位升)必然等于在同一过程中所失去的能量 (即电位降)。 9
9 对右图所示电路应用KVL, 取支 路电压方向与回路方向一致时为 正，否则为负，则有： KVL实质上是能量守恒定律在集中参数电路中的反 映。单位正电荷在电场作用下，由任一点出发，沿 任意路经绕行一周又回到原出发点，它获得的能量 （即电位升）必然等于在同一过程中所失去的能量 （即电位降）。 §1.3.2 基尔霍夫定律 请同学们现在列写 根据KVL写出的电路方程称为KVL方程
上游充通大兽 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY §1.3. 2基尔霍夫定律 KVL的重要性和普遍性也体现在该定律与回路中 元件的性质无关。 KCL、KVL只对电路中各元件相互连接时，提 出了结构约束条件。因此，对电路只要画出线图 即可得方程。 E 例：右图所示电路中E。=12V,R。=5k2, R.=1k2,I。=1mA,I=0.02mA, 求：Uce及c点、e点的电位U、Ue。 请同学们现在求解 10
10 KVL的重要性和普遍性也体现在该定律与回路中 元件的性质无关。 KCL 、KVL只对电路中各元件相互连接时，提 出了结构约束条件。因此，对电路只要画出线图 即可得方程。 例：右图所示电路中Ec=12V，Rc=5kΩ， Re=1 kΩ，Ic=1mA，Ib=0.02mA， 求：Uce及c点、e点的电位Uc、Ue。 请同学们现在求解 §1.3.2 基尔霍夫定律