电路第一章-电路模型与电路定理课件知识讲解.ppt

电电路第一章路第一章-电电路模型与路模型与电电路定路定理理课课件件1.性质：入入门性性专业基基础课。一、本课程几点说明：本本课程是程是电气、气、电子、子、计算机、算机、电信、信、电科、自科、自动化、化、测控等控等专业的一的一门专业基基础课，是研究，是研究电方面的入方面的入门课程。程。通通过本本课程的学程的学习，要求掌握，要求掌握电路的基本理路的基本理论、基本分、基本分析方法和必要的析方法和必要的实验技能，技能，为今后的后今后的后续课程的学程的学习准准备必必要的要的电路知路知识，为进一步的学一步的学习电路理路理论打下良好的基打下良好的基础。2 课程的内容程的内容电路分析路分析 电路路综合合 实际电路路电路模型路模型电气特性气特性电路分析路分析电路路综合合线性性电路路非非线性性电路路电路分析路分析稳态电路路暂态电路路正弦正弦稳态电路路非正弦周期非正弦周期电路路直流直流电路路交流交流电路路直流直流电路路交流交流电路路问题1 为什么什么电力系力系统采用三相采用三相电路路问题4 为什么收音机什么收音机调台旋台旋钮调节时可以收到不同可以收到不同电台的信号台的信号问题3 为什么我国什么我国电网网频率率为50Hz问题5 为什么什么经常开、关灯容易出常开、关灯容易出现灯坏掉的情况灯坏掉的情况问题2 为什么低什么低压电力网采用四力网采用四线制制问题6 滤波器如何波器如何实现滤波波问题7 交流交流电如何如何变成直流成直流电先修先修课程程后后续课程程 高等数学高等数学大学物理大学物理线性代数性代数电子技子技术、电机学、机学、电力系力系统等后等后续专业课 3 先修与后先修与后续课程程 要想了解一要想了解一门学科，最好的学科，最好的办法是先法是先读读它的它的历史。史。4 电路分析的路分析的发展展简史史n电报的出的出现，增加了，增加了对电路分路分析和析和计算的需要。算的需要。n 德国科学家德国科学家基基尔霍夫霍夫于于 1845 年提出了年提出了电路的两大路的两大基本定律，基本定律，电流定律（流定律（KCL)和和电压定律定律(KVL)。n1883 法国法国电报工程工程师和教育家戴和教育家戴维宁，宁，发现等等效效发电机定理（机定理（戴戴维宁定理宁定理）4 电路分析的路分析的发展展简史史n 19世世纪末，交流末，交流电技技术的的迅速迅速发展，促展，促进交流交流 电路理路理论的建立。的建立。n1893年，年，施泰因梅茨施泰因梅茨提提 出分析交流出分析交流电路的路的相量法相量法，采用复数表示正弦的交流采用复数表示正弦的交流电，简化了交流化了交流电路的路的计算。算。4 电路分析的路分析的发展展简史史n瑞士数学家瑞士数学家 J.R.阿阿尔甘提出的矢量甘提出的矢量图（相量（相量图），），也成也成为分析交流分析交流电路的有力工具。路的有力工具。n 这这些理些理论论和方法，和方法，为电为电路理路理论论的的发发展奠展奠 定了基定了基础础。经典电路理论经典电路理论 拉普拉斯变换拉普拉斯变换 直流电路分析直流电路分析 电路理论电路理论动态电路分析动态电路分析 正弦稳态（交流）电路分析正弦稳态（交流）电路分析网络拓扑网络拓扑 1-41-46-76-78-138-1314141515 现代电路理论现代电路理论（网络理论）（网络理论）（2020世纪世纪5050年代以前）年代以前）（2020世纪世纪6060年代至今）年代至今）二、要求重重视听听课；抓概念、抓基；抓概念、抓基础、抓、抓规律；律；课后复后复习;重重视作作业、作、作业要要认真、真、规范（范（必必须画画电路路图；给出主要的求解步出主要的求解步骤），重），重视实验。考考试：平平时成成绩：20%（作作业、考勤、考勤）期末成期末成绩：80%第第1 1章章 电路模型和电路定律电路模型和电路定律电路和电路模型电路和电路模型1.1电阻元件电阻元件1.5电流和电压的参考方向电流和电压的参考方向1.2电压源和电流源电压源和电流源1.6电功率和能量电功率和能量1.3受控电源受控电源1.7电路元件电路元件1.4基尔霍夫定律基尔霍夫定律1.8本章内容本章内容1.电压、电流的参考方向流的参考方向3.基基尔霍夫定律（霍夫定律（KCL、KVL）l 重点重点：2.理想元件的理想元件的电压、电流关系流关系（元件的（元件的VCR）1.1 实际电路与电路模型一一 实际电路路：由由电工工设备和和电气器件按气器件按预期目的期目的连接接构成的构成的电流通路。流通路。导线电池池开关开关灯泡灯泡发电厂输电线路配电线路变压器变压器用户220kV10kV380V12kV 实际电路的功能路的功能(1)能量的能量的传输与与转换；n n主要主要主要主要应应用于用于用于用于电电力系力系力系力系统统中，往往又称中，往往又称中，往往又称中，往往又称为强电电为强电电路。路。路。路。电磁波信号传送、转换、加工、处理调幅收音机原理框幅收音机原理框图高放中放检波低放n n主要在主要在主要在主要在电电子子子子电电路中，一般称路中，一般称路中，一般称路中，一般称为为弱弱弱弱电电电电路。路。路。路。（2）信息的）信息的传递、控制与、控制与处理。理。实际电路的功能路的功能电源源：提供能量或信号的提供能量或信号的设备负载：指：指用用电设备。实际电路基本路基本组成部分成部分:电源源 负载 中中间环节导线电池池开关开关灯泡灯泡电电源源源源负载负载中中中中间间控制控制控制控制环节环节由激励在由激励在电路中所路中所产生的生的电压和和电流称流称为响响应。电路中各路中各处的的电压、电流是在流是在电源的作用下源的作用下产生的，生的，因此因此电源又被称源又被称为激励源（激励）。激励源（激励）。在在电路分析中路分析中电源或信号源都称源或信号源都称为电源。源。电源源激励（源）激励（源）输入入产生生电流和流和电压响响应输出出 实际电路基本路基本组成部分成部分:激励源（激励）：激励源（激励）：唤起原因的能量；起原因的能量；发送信息送信息给终端端用用户，为继续处理提供所必理提供所必须的的信息。信息。响响应：对一定刺激一定刺激 所引起的所引起的发应。输入入输出出二、二、电路模型路模型电阻阻丝实际电气器件气器件便于便于计算算电路模型路模型消耗消耗电能能理想理想电阻元件阻元件 理想理想电路元件路元件：是是组成成电路模型的最小路模型的最小单元，元，是具有某种确定的是具有某种确定的电磁性磁性质的假想元件，它是的假想元件，它是一种理想化的模型并具有精确的数学定一种理想化的模型并具有精确的数学定义。理想元件理想元件理想理想电路元件路元件电阻元件：表示消耗阻元件：表示消耗电能的元件能的元件电感元件：表示感元件：表示产生磁生磁场，储存磁存磁场能量的元件能量的元件电容元件：表示容元件：表示产生生电场，储存存电场能量的元件能量的元件电压源和源和电流源（流源（电源源/激励）：表示将其它形式的激励）：表示将其它形式的 能量能量 转变成成 电能的元件。能的元件。受控源：受控源：表示一表示一处控制另一控制另一处的的电磁磁现象。象。R+RoE-手电筒电路的电路模型手电筒电路的电路模型灯灯泡泡开关开关电池池导线S手电筒实际电路手电筒实际电路反映反映实际电路部件的主要路部件的主要电磁性磁性质的理想的理想电路元件及其路元件及其组合。合。二、二、电路模型路模型(a)实际电路路(b)电路模型路模型具有相同的主要具有相同的主要电磁性能的磁性能的实际电路部件，路部件，在在一定条件下可用同一一定条件下可用同一电路模型表示。路模型表示。同一同一实际电路部件在不同的路部件在不同的应用条件下，其用条件下，其电路路模型可以有不同的形式。模型可以有不同的形式。电感感线圈的圈的电路模型路模型注意 电电路路中中的的主主要要物物理理量量有有电电压压、电电流流、电电荷荷、能能量量、电电功功率率等等，但但是是电电路路分分析析中中主主要要关关心心的的物物理理量量是电流、电压、功率以及能量。是电流、电压、功率以及能量。电压电压:单位位时间内通内通过导体横截面的体横截面的电荷量荷量1.2 电压和电流的参考方向电流：电流：单位位电荷由荷由a点到点到b点点电场力所做的功力所做的功1.2 电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向1.电压、电流的实际方向及其单位电压、电流的实际方向及其单位物理量物理量实实 际际 方方 向向电流电流 I正电荷运动的方向正电荷运动的方向 电压电压 U(电位降低的方向电位降低的方向)高电位高电位 低电位低电位 国际单位制国际单位制(SI)kA、A、mA、AkV、V、mV、Vl实际方向方向正正电荷的运荷的运动方向方向为电流的流的实际方向。方向。元件元件(导线)中中电流流流流动的的实际方向只有两种可能方向只有两种可能:实际方向方向AB实际方向方向AB电流流电流的实际方向：电流的实际方向：R10V1051025V8V复复杂电路路判断流判断流过2 电阻的阻的电流、两端流、两端电压的的实际方向？方向？电路中的路中的电压和和电流随流随时间变化化实际方向不易判断方向不易判断电流的参考方向流的参考方向引入参考方向后，引入参考方向后，电流成流成为代数量。代数量。任意假定一个方向任意假定一个方向为电流的正方向，流的正方向，这个个假定的正方向称假定的正方向称为电流的参考方向。流的参考方向。i 0i 0参考方向参考方向U+参考方向参考方向U+0 吸收正功率吸收正功率(实际吸收吸收)P0 发出正功率出正功率(实际发出出)P0 发出出负功率功率(实际吸收吸收)l u,i 取非取非关关联参考方向参考方向+-iu+-iu2 元件吸收或者发出功率的判断元件吸收或者发出功率的判断 例例 求求图示示电路中各路中各方框所代表的元件吸方框所代表的元件吸收或收或产生的功率。生的功率。已知：U1=1V,U2=-3V，U3=8V,U4=-4V,U5=7V,U6=-3V，I1=2A,I2=1A,，I3=-1A 564123I2I3I1+U6U5U4U3U2U1解解功率守恒：功率守恒：对任意任意电路，路，满足：足：发出的功率吸收的功率出的功率吸收的功率U6U1564123I2I3I1+U5U4U3U2注意已知：U1=1V,U2=-3V，U3=8V,U4=-4V,U5=7V,U6=-3V，I1=2A,I2=1A,，I3=-1A 从从 t0 时刻到刻到 t 时刻刻能量能量的的变化：化：l 能量能量单位：位：J (焦焦)(Joule，焦耳，焦耳)根据图所示的参考方向和电压、电流的数值确定各元件电流和电压的实际方向，并计算各元件的功率，说明元件是吸收功率还是发出功率。在图所示电路中，试求：(1)若元件A吸收10W功率，求其电压UA；(2)若元件B吸收10W功率，求其电流IB；(3)若元件C发出10W功率，求其电流IC；(4)若元件D吸收 10W功率，求其电流ID。AUA 4 A B10VIB C+6VIC D10VID例题例题某家用某家用电器一天所消耗的器一天所消耗的电功率如功率如图示，求：示，求：（a）该电器消器消耗的平均功率。耗的平均功率。（b）消耗的消耗的总能量，以能量，以kWh表示。表示。6128612812400W1000W200W1200W400Wt/小小时p(t)中午中午1.4 电路元件路元件是是电路中最基本的路中最基本的组成成单元。元。如果表征元件特性（元件性如果表征元件特性（元件性质）的数学关系）的数学关系式是式是线性关系，性关系，该元件称元件称为线性元件性元件，否，否则称称为非非线性元件。性元件。电路元件路元件由集由集总元件构成的元件构成的电路路集集总元件元件任何任何时刻，流入元件一个端子的刻，流入元件一个端子的电流流等于从另一端子流出的等于从另一端子流出的电流。流。集集总条件条件集集总参数参数电路路l 电路符号路符号R电阻元件阻元件端端电压与端与端电流可以表示流可以表示为代数关代数关系的元件。其特性可用系的元件。其特性可用ui平面上平面上的一条曲的一条曲线来描述。来描述。iu任何任何时刻端刻端电压与其端与其端电流成正比的流成正比的电阻元件。阻元件。伏安伏安特性特性01 定定义2 线性性电阻元件阻元件1-5 电阻元件l ui 关系（关系（VCR）R 称称为电阻，阻，单位：位：(Ohm)满足欧姆定律足欧姆定律l 单位位G 称称为电导，单位位：S(Siemens)u、i 取关取关联参考方向参考方向伏安特伏安特性性为一一条条过原原点的直点的直线ui0Rui+如如电阻上的阻上的电压与与电流参考方向非关流参考方向非关联，公式中，公式中应冠以冠以负号；号；线性性电阻是无阻是无记忆、双向性的元件。、双向性的元件。欧姆定律欧姆定律只适用于只适用于线性性电阻阻(R 为常数常数）；）；则欧姆定律写欧姆定律写为u R i i G u公式和参考方向必公式和参考方向必须配套使用！配套使用！注意Rui-+通常通常电阻元件的阻元件的电压电流取关流取关联参考方向！参考方向！解：解：对图对图(a)有有,U=IR例：例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。对图对图(b)有有,U=IRRU6V+2AR+U6V I(a)(b)I2A 电阻元件在任何阻元件在任何时刻刻总是消耗功率的，是消耗功率的，因此因此电阻又称阻又称为“耗能元件耗能元件”。p u i(R i)i i2 R -u2/Rp u i i2R u2/RRui+-Rui-+4 电阻元件的功率与能量电阻元件的功率与能量从从 t0 到到 t 电阻消耗的能量：阻消耗的能量：l 能量能量普通金属普通金属膜电阻膜电阻绕线绕线电阻电阻电阻排电阻排变频器器铝合合金金线绕电阻阻大功率大功率电阻器阻器 精密精密电阻器阻器水泥水泥电阻器阻器贴片超低阻片超低阻值电阻阻热敏电阻热敏电阻压敏电阻压敏电阻光敏电阻光敏电阻电阻成型机阻成型机1-6 理想理想电压源和理想源和理想电流源流源（独立源（独立源/激励源）激励源）l电路符号路符号1.理想理想电压源源l定定义端端电压与端与端电流流 i 无关，端无关，端电压保持定保持定值或一定的或一定的时间函数的元函数的元件叫理想件叫理想电压源。源。+_电源两端源两端电压由由电源本身决定，与外源本身决定，与外电路无关；路无关；与流与流经它的它的电流方向、大小无关。流方向、大小无关。电压源的源的电流受外流受外电路的影路的影响。响。l理想理想电压源的源的电压、电流关系流关系直流直流电压源源的伏安关系的伏安关系例例Ri-+外外电路路电压源不能短路！源不能短路！0ui示波器稳压电源用示波器观测稳压电源波形uS(t0)ui 0uS(t1)uS(t2)uS(t3)uS(t4)交流电压源伏安特性l电压源的功率源的功率电压、电流参考方向非关流参考方向非关联；发出功率出功率电压、电流参考方向关流参考方向关联；吸收功率吸收功率+_iu+_+_iu+_实际电压源源干电池钮扣电池1.干干电池和池和钮扣扣电池（化学池（化学电源）源）干干电池池电动势1.5V，仅取决于（糊状）化学材料，其大取决于（糊状）化学材料，其大小决定小决定储存的能量，化学反存的能量，化学反应不可逆。不可逆。钮扣扣电池池电动势1.35V，用固体化学材料，化学反，用固体化学材料，化学反应不可逆。不可逆。氢氧燃料电池示意图2.燃料燃料电池（化学池（化学电源）源）电池池电动势1.23V。以。以氢、氧作、氧作为燃料。燃料。约40-45%的化学能的化学能转变为电能。能。实验阶段加燃料可段加燃料可继续工作。工作。3.太阳能太阳能电池（光能池（光能电源）源）一一块太阳能太阳能电池池电动势0.6V。太阳光照射到。太阳光照射到P-N结上，上，形成一个从形成一个从N区流向区流向P区的区的电流。流。约 11%的光能的光能转变为电能，故常用太阳能能，故常用太阳能电池板。池板。一个一个50cm2太阳能太阳能电池的池的电动势0.6V,电流流0.1A 太阳能电池示意图太阳能电池示意图太阳能太阳能电池板池板蓄电池示意图4.蓄蓄电池（化学池（化学电源）源）电池池电动势2V。使用。使用时，电池放池放电，当，当电解液解液浓度小度小于一定于一定值时，电动势低于低于2V，常要充，常要充电，化学反，化学反应可逆。可逆。直流直流稳压源源函数函数发生器生器发电机机组端端电流与其端流与其端电压u 无关，端无关，端电流流总能保持定能保持定值或一定的或一定的时间函数的函数的元件叫理想元件叫理想电流源。流源。l 电路符号路符号2.理想理想电流源流源l 定定义l 理想理想电流源的流源的电压、电流关系流关系电流源的流源的输出出电流由流由电源本身决定，与外源本身决定，与外电路无路无关。关。电流源两端的流源两端的电压受外受外电路的影响。路的影响。直流直流电流源的流源的伏安关系伏安关系例例Ru-+外外电路路电流源不能开路！流源不能开路！ui0iS(t0)iuoiS(t1)iS(t2)iS(t3)iS(t4)可可由由稳流流电子子设备产生生，如如晶晶体体管管的的集集电极极电流流与与负载无无关关；光光电池池在在一一定定光光线照照射射下下光光电子被激子被激发产生一定生一定值的的电流等。流等。电流源流源小小结电压源源电流源流源不不变量量变化化量量US+_abIUabUab=US 输出出Uab的大小、方向的大小、方向均与外均与外电路无关路无关IabUabIsI=Is 输出出I的大小、方向均与的大小、方向均与外外电路无关路无关端端电流流I受外受外电路影响路影响端端电压Uab受外受外电路影响路影响1-7 1-7 受控源（非独立源）受控源（非独立源）独立源：独立源：电压源的电压或电流源的电流不受电压源的电压或电流源的电流不受 外电路的控制而独立存在。外电路的控制而独立存在。受控源：受控源：受控源受控源又称为非独立源，又称为非独立源，它表示电路中它表示电路中 一处电压或者电流受电路中另一处电压一处电压或者电流受电路中另一处电压 或电流的控制。或电流的控制。+_ibicubeuce晶体管放大器电路晶体三极管的符号uiRbRcEcceb1、电流控制流控制电流源流源CCCS.拓拓宽场效应管放大器电路场效应管的符号uiRg1Rg2GiGSSDDGiDRDEc2、电压控制控制电流源流源VCCS.直流发电机示意图直流发电机的电路模型IfIfRIf+_u+_u3、电流控制流控制电压源源 CCVS.R2R1au1bu2+_u1ba由运放构成的比例器4、电压控制控制电压源源VCVS.r具有具有电阻量阻量纲，称，称为转移移电阻。阻。g具有具有电导量量纲，称，称为转移移电导。无量无量纲，称，称为转移移电流比。流比。亦无量亦无量纲，称，称为转移移电压比。比。4、电压控制的控制的电压源源（VCVS）二、四种二、四种类型型1、电流控制的流控制的电压源（源（CCVS）2、电压控制的控制的电流源（流源（VCCS）3、电流控制的流控制的电流源（流源（CCCS）当控制系数当控制系数r、g、和和 为常量常量时，称，称为线性受控源。使用性受控源。使用时，用菱形符号表示，以便与，用菱形符号表示，以便与独立源区独立源区别。+_+_i1i25V4i1510例例求：求：i2。受控源与独立源的比受控源与独立源的比较独立源独立源电压(或或电流流)由由电源本身决定，与源本身决定，与电路路 中其它中其它电压、电流无关，而受控源流无关，而受控源电压(或或电流流)由控制量决定，由控制量决定，当控制当控制电压或或电流消失或等于零流消失或等于零时，受控源的，受控源的电压或或电流也将流也将为零。零。独独立立源源在在电路路中中起起“激激励励”作作用用，在在电路路中中产生生电压、电流流，而而受受控控源源是是反反映映电路路中中某某处的的电压或或电流流对另另一一处的的电压或或电流流的的控控制制关关系系，在在电路中不能作路中不能作为“激励激励”。古斯塔夫罗伯特基尔霍夫 Gustav Robert Kirchhoff，18241887,德国物理学家德国物理学家 1845年，年，发表了第一篇表了第一篇论文，提出了文，提出了电路网路网络中中电流、流、电压、关系的、关系的两条两条电路定律，即著名的基路定律，即著名的基尔霍夫霍夫电流定律（流定律（KCL）、基）、基尔霍夫霍夫电压电压（KVL）。）。“电路求解大路求解大师”。热辐射射 化学化学 光学理光学理论 1.8 基尔霍夫定律 分析电路的基本依据 两类约束2.拓扑约束 连接方式方面的约束1.元件约束 元件性质的约束（VCR）基尔霍夫电流定律基尔霍夫电压定律比如 欧姆定律1.8 基尔霍夫定律 基基尔霍霍夫夫定定律律包包括括基基尔霍霍夫夫电流流定定律律 （KCL）和和基基尔霍霍夫夫电压定定律律(KVL)。它它反反映映了了电路路中中所所有有支支路路电压和和电流流所所遵遵循循的的基基本本规律，是分析集律，是分析集总参数参数电路的基本定律。路的基本定律。基基尔霍夫定律与元件特性构成了霍夫定律与元件特性构成了电路分路分析的基析的基础。1.8 基尔霍夫定律基尔霍夫定律支路：支路：电路中流路中流过同一同一电流的一个分支。流的一个分支。流流过支路的支路的电流，称流，称为支路支路电流。流。支路两端的支路两端的电压，称，称为支路支路电压。结点：点：三条或三条以上支路的三条或三条以上支路的联接点。接点。回路回路：由支路：由支路组成的成的闭合路径。合路径。网孔：网孔：电路中的自然孔。（内部不含支路的回路）路中的自然孔。（内部不含支路的回路）I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E1例例1 1：支路：支路：ab、bc、ca、（共（共6条）条）回路：回路：abda、abca、adbca （共（共7 个）个）结点结点：a、b、c、d (共共4个）个）网孔：网孔：abd、abc、bcd （共（共3 个）个）a ad db bc cE E+GGR R3 3R R4 4R R1 1R R2 2I I2 2I I4 4I IGGI I1 1I I3 3I I基尔霍夫电流定律(KCL)1 1定律内容定律内容 即即:入入=出出 在任一时刻，对于任一结点，流入此结点的电在任一时刻，对于任一结点，流入此结点的电流等于流出此结点的电流。流等于流出此结点的电流。实质实质:电流连续性的体现。电流连续性的体现。对结点对结点 a：基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律（KCL）反映了电路中任一反映了电路中任一结点所关联的支路电流间的约束关系。结点所关联的支路电流间的约束关系。对结点对结点 b：baI1I3I2基尔霍夫电流定律(KCL定律)1 1定律内容定律内容 入入入入=出出出出即即 =0 （代数和）（代数和）对结点对结点 a：对结点对结点 b：整理得：整理得：在任一时刻，对于任一结点，此结点所关联的所在任一时刻，对于任一结点，此结点所关联的所有支路电流的有支路电流的代数和代数和为零。为零。baI1I3I2KCL是是电荷守恒和荷守恒和电流流连续性原理在性原理在电路中路中任意任意结点点处的反映；的反映；KCL是是对结点点处支路支路电流加的流加的约束，束，与支路与支路上接的是什么元件无关，与上接的是什么元件无关，与电路是路是线性性还是是非非线性无关；性无关；KCL方程是按方程是按电流参考方向列写的，与流参考方向列写的，与电流流实际方向无关。在方程中一般取流出方向无关。在方程中一般取流出为正，流入正，流入为负。明确例：已知：例：已知：求求解解 KCL可以推广应用于包围部分电路的任一假可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面（广义结点）。设的闭合面（广义结点）。2 2KCLKCL推广推广I=?例例:广义结点广义结点I=0IA IB IC=0ABCIAIBIC2+_+_I5 1 1 5 6V12V基尔霍夫电压定律（KVL)1 1定律定律定律定律 在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路绕行在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路绕行一周，电位升之和等于电位降之和。一周，电位升之和等于电位降之和。对回路对回路1：对回路对回路2：基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律（KVL）反映了电路中任反映了电路中任一回路中各支路电压满足的约束关系。一回路中各支路电压满足的约束关系。+u7+u5+u6+u1+u4+u2+u3 在任一瞬间，沿任一回路绕行一周，回路中各支路电在任一瞬间，沿任一回路绕行一周，回路中各支路电压的代数和等于零。压的代数和等于零。即：即：U=0基尔霍夫电压定律（KVL)对回路对回路1：对回路对回路2：即即即即标定各元件定各元件电压参考方向。参考方向。选定回路定回路绕行方向，行方向，顺时针或逆或逆时针。支支路路电压的的参参考考方方向向与与回回路路的的绕行行方方向向一一致致，该电压在在和式中取，否和式中取，否则取。取。+u7+u5+u6+u1+u4+u2+u3例例 如图所示电路，已知如图所示电路，已知u1=u3=1V，u2=4V，u4=u5=2V，求，求ux。+ux+u5+u6+u1+u4+u2+u3解：解：对对回路有：回路有：对对回路有：回路有：KVL的的实质反映了反映了电路遵从能量守恒定律路遵从能量守恒定律;KVL是是对回路中的支路回路中的支路电压加的加的约束，与回路束，与回路各支路上接的是什么元件无关，与各支路上接的是什么元件无关，与电路是路是线性性还是非是非线性无关；性无关；KVL方程是按方程是按电压参考方向列写，与参考方向列写，与电压实际方向无关。方向无关。明确aUsb_-+U2U1KVL也适用于也适用于电路中任路中任一假想的回路（不完全一假想的回路（不完全回路）。回路）。对回路对回路1：对回路对回路2：I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E11 12 2+-I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E11 12 2-+对回路对回路1：对回路对回路2：对回路对回路1：对回路对回路2：对回路对回路1：对回路对回路2：4.4.KCL、KVL小小结：KCL是是对支支路路电流流的的约束束，KVL是是对回回路路电压的的约束。束。KCL、KVL与与组成支路的元件性成支路的元件性质及参数无关。及参数无关。KCL表表明明在在每每一一节点点上上电荷荷是是守守恒恒的的；KVL是是能量守恒能量守恒的具体体的具体体现(电压与路径无关与路径无关)。KCL、KVL只适用于集只适用于集总参数的参数的电路。路。利用KCL、KVL时，应对电路路的的结点点与与支支路路编号号，为支支路路电压、电流流选择参参考考方方向向，并并指指定定有关回路的有关回路的绕行方向行方向。例例1求求电流流 i解解例例2解解求求电压 u+-4V5Vi=?3+-4V5V1A+-u=?3例例3求求电流流 i例例4求求电压 u解解解解要求能熟能熟练求解含源支路求解含源支路的的电压和和电流。流。解解I1-10V10V+-1AI=?10例例5求求电流流 I例例6求求电压 U解解I4V+-10AU=?2+-3A图所示电路，10V电压源的功率 为多少？4V+_ _+_ _+_ _301010 V+_ _2U1U1在图所示电路中，已知U110 V，Us14V，Us22V，R14，R22，R35。试计算端子1、2开路时流过电阻R2的电流I2和电压U2。1+U1I2+R2R1R3Us1Us2U22已知，求电流、电压。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢