项目1直流电路的分析与测量.ppt

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1、电工电子技术项目化教程项目项目1 1直流电路的分析与测量直流电路的分析与测量电工电子技术项目化教程目录目录任务任务1.11.1：简单直流电路的分析与测量简单直流电路的分析与测量任务任务1.21.2：复杂直流电路的分析与测量复杂直流电路的分析与测量1.掌握电路的基本概念及基本物理量；掌握电路的基本概念及基本物理量；2.掌握欧姆定律；掌握欧姆定律；3.电流的热效应、额定值、电气设备工作状态；电流的热效应、额定值、电气设备工作状态；电流的热效应、额定值、电气设备工作状态；电流的热效应、额定值、电气设备工作状态；4.了解电阻、电容的特性；了解电阻、电容的特性；5.了解电源的两种形式；了解电源的两种形式

2、；6.掌握基尔霍夫定律。掌握基尔霍夫定律。学习要求学习要求电工电子技术项目化教程1.1.11.1.1 电路的基本概念与电路模型电路的基本概念与电路模型电路的基本概念与电路模型电路的基本概念与电路模型1.1.1.1.电路的概念电路的概念电路的概念电路的概念电路是电流通过电路是电流通过电路是电流通过电路是电流通过的路径。的路径。是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定的是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定的方式组合而成。方式组合而成。任务任务1.1：简单直流电路的分析与测量简单直流电路的分析与测量电工电子技术项目化教程2.2.2.2.电路的组成和作用电路的组成和作用电路的组成和作用电路的组成和

3、作用电源电源:提供提供电能的装置电能的装置负载负载:取用取用电能的装置电能的装置中间环节：中间环节：传输、分配、控制传输、分配、控制电能的作用电能的作用 发电机发电机升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线（电力电路（电力电路（电力电路（电力电路/强电电路）强电电路）强电电路）强电电路）作用：能量的转换、传输、分配。作用：能量的转换、传输、分配。作用：能量的转换、传输、分配。作用：能量的转换、传输、分配。电工电子技术项目化教程2.2.2.2.电路的组成和作用电路的组成和作用电路的组成和作用电路的组成和作用（信号电路（信号电路（信号电路（信号电路/弱电电

4、路）弱电电路）弱电电路）弱电电路）直流电源直流电源直流电源直流电源电源电源:提供能源提供能源中间环节：中间环节：放大、调谐、检波等放大、调谐、检波等负载负载信号源信号源:提供信息提供信息放放大大 器器扬声器扬声器话筒话筒激励激励:输入信号。输入信号。响应响应:输出信号。输出信号。作用：信号的传递和处理。作用：信号的传递和处理。作用：信号的传递和处理。作用：信号的传递和处理。电工电子技术项目化教程3.3.3.3.电路模型电路模型电路模型电路模型模型化模型化理想电路元件包括理想电路元件包括实际电路实际电路电路模型电路模型理想电路元件理想电路元件(1)电阻元件电阻元件(4)电源元件电源元件(2)电感

5、元件电感元件(3)电容元件电容元件RLCUs+-电工电子技术项目化教程图图1-1 手电筒实物图手电筒实物图图图1-2 实际电路图实际电路图3.3.3.3.电路模型电路模型电路模型电路模型电工电子技术项目化教程图图1-3 手电筒的手电筒的手电筒的手电筒的电路模型电路模型电路模型电路模型RSI I电池电池导线导线灯泡灯泡开关开关 电池电池是电源元件是电源元件;灯泡灯泡主要具有消耗电能的性质，主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参数为电阻是电阻元件，其参数为电阻R;导线导线用来连接电池和灯泡，其用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认为是无电阻的电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。理想导体。电路模

6、型，简称电路模型，简称电路模型，简称电路模型，简称电路电路电路电路。开关开关用来控制电路的通断用来控制电路的通断;Us+-3.3.3.3.电路模型电路模型电路模型电路模型电工电子技术项目化教程1.1.21.1.2 电路的基本物理量电路的基本物理量电路的基本物理量电路的基本物理量1.1.电流电流电流电流2.2.电位电位电位电位计算：单位时间内通过电路某一横截面的电荷量。计算：单位时间内通过电路某一横截面的电荷量。单位：安单位：安 培培（A A）电流方向：规定为正电荷运动的方向。电流方向：规定为正电荷运动的方向。内电路：电源负极内电路：电源负极正极正极外电路：电源正极外电路：电源正极负极负极 电场

7、力将单位正电荷从电路某一点移至电场力将单位正电荷从电路某一点移至参考点参考点消耗的消耗的电能。用电能。用V V 表示。单位：伏表示。单位：伏 特特（V V）。）。参考点参考点也称接地，用也称接地，用 表示，其表示，其电位为零。电位为零。定义：带电粒子的定向移动形成了电流。定义：带电粒子的定向移动形成了电流。电工电子技术项目化教程当电源有一个极接地时，省略电源，用不当电源有一个极接地时，省略电源，用不接地极的电位代替之。接地极的电位代替之。a20 6 E290V E1140V5-+b-90V20 5+140V6 ab电源简化画法：电源简化画法：电工电子技术项目化教程3.3.3.3.电压电压电压电

8、压E EI I+-定义：电场力将单位定义：电场力将单位正正电荷从电路电荷从电路某一点移至另一点消耗的电能。某一点移至另一点消耗的电能。符号：符号：U U 。单位：伏特（。单位：伏特（V V）。）。电压：两点间的电位差。如电压：两点间的电位差。如U Uabab =V Va a-V Vb b 某点电位：该点与参考点间的电压。某点电位：该点与参考点间的电压。即即V Va a=V Va a-V-Vo o=U Uaoao方向：规定方向：规定高高电位电位低低电位。电位。即电位即电位降低的降低的方向。方向。+-USUL电工电子技术项目化教程定义：电源中的局外力（非电场力）将单位定义：电源中的局外力（非电场力

9、）将单位正正电荷从电源的电荷从电源的负负极移至极移至正正极所转换而来的电能。极所转换而来的电能。符号：符号：E E 。单位：伏。单位：伏 特特（V V）。）。方向：电源方向：电源负极负极正极正极，即电位，即电位升高的升高的方向。方向。理想电动势的符号理想电动势的符号EUs-+4.4.4.4.电动势电动势电动势电动势6.6.6.6.功率功率功率功率定义：单位时间所转换的电能。定义：单位时间所转换的电能。P=W/t=P=W/t=UItUIt/t=UI/t=UI。符号：符号：P P 。单位：瓦。单位：瓦 特特（W W）。）。电源电源产生产生的电功率：的电功率：P PE E=EI=EIE EI I+-

10、+-U US SU UL L电源电源输出输出的电功率：的电功率：P PS S=U=US SI I负载负载消耗消耗（取用）的电功率：（取用）的电功率：P PL L=U=UL LI I5.5.5.5.电能电能电能电能定义：由电流对负载做功引起的。定义：由电流对负载做功引起的。W=W=UItUIt单位：焦单位：焦 耳耳（J J）,工程上用千瓦时（工程上用千瓦时（kWkWh h）。）。1 kW1 kWh=3.6h=3.610106 6J J=1=1度度电工电子技术项目化教程电工电子技术项目化教程(2)(2)(2)(2)参考方向的表示方法参考方向的表示方法参考方向的表示方法参考方向的表示方法电流：电流：

11、U Uabab 双下标双下标电压：电压：(1)(1)(1)(1)参考方向定义参考方向定义参考方向定义参考方向定义I IE E+_ _ 为分析与计算电路方便，对电流为分析与计算电路方便，对电流或电压或电压任意假定任意假定的方向。的方向。I Iabab 双下标双下标7.7.7.7.电压与电流的参考方向电压与电流的参考方向电压与电流的参考方向电压与电流的参考方向a aR Rb b箭箭 标标a ab bR RI I正负极性正负极性+a ab bU U U U+_ _实际方向与参考方向实际方向与参考方向一致一致，电流，电流(或电压或电压)值为值为正值正值；实际方向与参考方向实际方向与参考方向相反相反，电

12、流，电流(或电压或电压)值为值为负值负值。(3)(3)(3)(3)实际方向与参考方向的关系实际方向与参考方向的关系实际方向与参考方向的关系实际方向与参考方向的关系若若 I=5AI=5A，则电流从则电流从 a a 流向流向 b b；例：例：若若 I=I=5A5A，则电流从，则电流从 b b 流向流向 a a。a ab bR RI Ia ab bR RU U+若若 U=5VU=5V，则电压的实际方向从，则电压的实际方向从 a a 指向指向 b b；若若 U=U=5V5V，则电压的实际方向从，则电压的实际方向从 b b 指向指向 a a。注意：注意：参考方向选定后，不能随意更改，电流参考方向选定后，

13、不能随意更改，电流 (电压电压 )值才有正负值才有正负之分。之分。电工电子技术项目化教程(4)(4)(4)(4)关联参考方向关联参考方向关联参考方向关联参考方向电压电压和和电流电流的参考方向的参考方向一致一致时，称为时，称为关联关联参考方向。参考方向。关联参考方向关联参考方向非关联参考方向非关联参考方向a ab bR RU U+I Ia ab bR RU U+I I注注：电压和电流的参考方向选取是相互独立的。：电压和电流的参考方向选取是相互独立的。反之，称为非关联参考方向。反之，称为非关联参考方向。电工电子技术项目化教程1.1.31.1.31.1.31.1.3 电阻和欧姆定律电阻和欧姆定律电阻

14、和欧姆定律电阻和欧姆定律电工电子技术项目化教程1.1.电阻：电阻：当电流通过导体时，导体对电流产生的阻碍作用。当电流通过导体时，导体对电流产生的阻碍作用。电阻定律：电阻定律：R=*R=*（l/sl/s）单位：欧姆（单位：欧姆（）电工电子技术项目化教程几种常见的电阻元件几种常见的电阻元件2.2.电阻元件电阻元件电工电子技术项目化教程U U、I I 参考方向相同时参考方向相同时U U U U、I I I I 参考方向相反时参考方向相反时参考方向相反时参考方向相反时R RU U+I IR RU U+I I 表达式中有两套正负号：表达式中有两套正负号：式前的正负号由式前的正负号由U U、I I 参考方

15、向的关系确定；参考方向的关系确定；通常取通常取 U U、I I 参考方向相同。参考方向相同。U=U=IRIR U U U U=IR=IR=IR=IR3.3.部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律电工电子技术项目化教程解：解：对图对图(a)(a)有有,U=,U=IRIR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 R。对图对图(b)(b)有有,U,U=IR=IRR RU U6V6V+2A2AR R+U U6V6V I I(a)(a)(b)(b)I I2A2A所以：所以：所以：所以：电工电子技术项目化教程(1(1)全全电路：由电源、负载、连接导线、开关等电路

16、：由电源、负载、连接导线、开关等 组成的闭合电路。组成的闭合电路。(2(2)全全电路欧姆定律公式：电路欧姆定律公式：U=IRU=IR为外电路的电压降；为外电路的电压降；U U0 0=IR=IR0 0为内电路的电压降。为内电路的电压降。(3(3)全全电路电压平衡方程：电路电压平衡方程：U Us s=U+U=U+U0 0 U Us s=IR+IR=IR+IR0 04.4.全电路欧姆定律全电路欧姆定律电工电子技术项目化教程例例:如如下下图所图所示，当开关示，当开关S S闭合时，求电路中闭合时，求电路中a a、b b两点的两点的电位电位V Va a、V Vb b、abab两点之间的电压两点之间的电压U

17、 Uabab。电工电子技术项目化教程1.1.41.1.41.1.41.1.4 电流的热效应、额定值、电气设备工作状态电流的热效应、额定值、电气设备工作状态电流的热效应、额定值、电气设备工作状态电流的热效应、额定值、电气设备工作状态1.1.电流的热效应电流的热效应(1)(1)内容：内容：当当电路中有电流流过时，电阻会将电能电路中有电流流过时，电阻会将电能不可逆转不可逆转地地转化为热能，使电气设备的温度上升转化为热能，使电气设备的温度上升，此，此现象现象叫电叫电流流的热效应。的热效应。(2)(2)公式：公式：（焦耳定律）（焦耳定律）电工电子技术项目化教程额定值额定值:电气设备在正常运行时的规定使用

18、值。电气设备在正常运行时的规定使用值。额定电流（额定电流（I IN N）、额定电压（）、额定电压（U UN N）、额定功率（）、额定功率（P PN N）(1)(1)额定值反映电气设备的使用安全性；额定值反映电气设备的使用安全性；(2)(2)额定值表示电气设备的使用能力。额定值表示电气设备的使用能力。例：例：灯泡：灯泡：U UN N=220V=220V，P PN N =60W=60W电阻：电阻：R RN N=100=100 ，P PN N =1 W=1 W 2.2.电气设备的额定值电气设备的额定值电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态欠载欠载欠载

19、欠载(轻载轻载轻载轻载)：I II IN N ，P PP II IN N ，P PP PN N (设备易损坏设备易损坏设备易损坏设备易损坏)额定工作状态：额定工作状态：I=II=IN N ，P=PP=PN N(经济合理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠)电工电子技术项目化教程 开关闭合开关闭合,接通接通电源与负载电源与负载负载端电压负载端电压U=IRU=IR 特征特征:(1)(1)(1)(1)电源有载工作电源有载工作电源有载工作电源有载工作I IR R0 0R R+-E EU U+-I I 电流的大小由负载决定。电流的大小由负载决定。在电源有内阻时，在电源有内阻时，I I

20、 U U 。或或 U=U=EIREIR0 0电源的外特性电源的外特性E EU UI I0 0 当当当当 R R R R0 0 0 0R R R R 时，则时，则时，则时，则U U U U E E E E ，表明当负，表明当负，表明当负，表明当负载变化时，电源的端电压变化不大，即载变化时，电源的端电压变化不大，即载变化时，电源的端电压变化不大，即载变化时，电源的端电压变化不大，即带负载能力强。带负载能力强。带负载能力强。带负载能力强。3.3.电路的工作状态电路的工作状态电工电子技术项目化教程特征特征:开关开关 断开断开(2)2)2)2)电源开路电源开路电源开路电源开路I=0I=0电源端电压电源端

21、电压 (开路电压开路电压 )负载功率负载功率U U =U=U0 0=E=EP P =0=0开路处的电流等于零；开路处的电流等于零；I I =0=0开路处的电压开路处的电压 U U视电路情况而定。视电路情况而定。电路中某处断开时的特征电路中某处断开时的特征:I I+U U有有源源电电路路I IR Ro oR R+-E EU U0 0+-电工电子技术项目化教程电源外部端子被短接电源外部端子被短接(3)(3)(3)(3)电源短路电源短路电源短路电源短路 特征特征:电源端电压电源端电压电源端电压电源端电压负载功率负载功率负载功率负载功率电源产生的能量全被内阻消耗掉电源产生的能量全被内阻消耗掉电源产生的

22、能量全被内阻消耗掉电源产生的能量全被内阻消耗掉短路电流（很大）短路电流（很大）短路电流（很大）短路电流（很大）U=0 U=0 P PE E=P=IP=I R R0 0P=0P=0短路处的电压等于零；短路处的电压等于零；U U =0=0短路处的电流短路处的电流 I I 视电路情况而定。视电路情况而定。电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征电路中某处短路时的特征:I I+U U有有源源电电路路I IR R0 0R R+-E EU U+-电工电子技术项目化教程1.1.51.1.51.1.51.1.5 电阻的串并联电阻的串并联电阻的串并联电阻的串并联1.1.1.1.电阻电阻

23、电阻电阻的串联的串联的串联的串联特点特点特点特点:(1)(1)(1)(1)各电阻中通过电流相同；各电阻中通过电流相同；各电阻中通过电流相同；各电阻中通过电流相同；两电阻串联时的分压公式：两电阻串联时的分压公式：两电阻串联时的分压公式：两电阻串联时的分压公式：R=RR=RR=RR=R1 1 1 1+R+R+R+R2 2 2 2(3)(3)(3)(3)总电阻等于各电阻之和；总电阻等于各电阻之和；总电阻等于各电阻之和；总电阻等于各电阻之和；(4)(4)(4)(4)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。串联电阻上电压的分配与电阻成正比。串联电阻上电压的分配与电阻成正比。串联电阻上电压的分配与电阻成正比。R

24、 R R R1 1 1 1U U U U1 1 1 1U U U UR R R R2 2 2 2U U U U2 2 2 2I I I I+R R R RU U U UI I I I+(2)(2)(2)(2)总电压等于各电阻上电压之和；总电压等于各电阻上电压之和；总电压等于各电阻上电压之和；总电压等于各电阻上电压之和；应用：应用：应用：应用：降压、限流、调节电压等。降压、限流、调节电压等。降压、限流、调节电压等。降压、限流、调节电压等。U=UU=UU=UU=U1 1 1 1+U+U+U+U2 2 2 2电工电子技术项目化教程2 2 2 2.电阻电阻电阻电阻的并联的并联的并联的并联两电阻并联时的

25、分流公式：两电阻并联时的分流公式：两电阻并联时的分流公式：两电阻并联时的分流公式：(3)(3)(3)(3)总电阻的倒数等于各电阻倒数之和；总电阻的倒数等于各电阻倒数之和；总电阻的倒数等于各电阻倒数之和；总电阻的倒数等于各电阻倒数之和；(4)(4)(4)(4)并联电阻上电流的分配与电阻成反比。并联电阻上电流的分配与电阻成反比。并联电阻上电流的分配与电阻成反比。并联电阻上电流的分配与电阻成反比。特点特点特点特点:(1)(1)(1)(1)各电阻两端的电压相同；各电阻两端的电压相同；各电阻两端的电压相同；各电阻两端的电压相同；R R R RU U U UI I I I+I I I I1 1 1 1I

26、I I I2 2 2 2R R R R1 1 1 1U U U UR R R R2 2 2 2I I I I+(2)(2)(2)(2)总电流等于各电阻中电流之和；总电流等于各电阻中电流之和；总电流等于各电阻中电流之和；总电流等于各电阻中电流之和；应用：应用：应用：应用：分流、调节电流等。分流、调节电流等。分流、调节电流等。分流、调节电流等。电工电子技术项目化教程1.1.61.1.6 电容器电容器电容器电容器1.1.1.1.电容器电容器电容器电容器(1)(1)(1)(1)结构：两个彼此靠近又相互绝缘的导体，就构成了一结构：两个彼此靠近又相互绝缘的导体，就构成了一结构：两个彼此靠近又相互绝缘的导体

27、，就构成了一结构：两个彼此靠近又相互绝缘的导体，就构成了一个电容器，这对导体叫电容器的两个极板。个电容器，这对导体叫电容器的两个极板。个电容器，这对导体叫电容器的两个极板。个电容器，这对导体叫电容器的两个极板。(2)(2)(2)(2)分类：可变电容器和固定电容器分类：可变电容器和固定电容器分类：可变电容器和固定电容器分类：可变电容器和固定电容器2.2.2.2.电容电容电容电容(3)(3)(3)(3)符号：符号：符号：符号：(1)(1)(1)(1)定义：当电容器极板上所带的电量定义：当电容器极板上所带的电量定义：当电容器极板上所带的电量定义：当电容器极板上所带的电量Q Q Q Q增加或减少时，两

28、极增加或减少时，两极增加或减少时，两极增加或减少时，两极板间的电压板间的电压板间的电压板间的电压U U U U也随之增加或减少，但也随之增加或减少，但也随之增加或减少，但也随之增加或减少，但Q Q Q Q与与与与U U U U的比值是一个恒量，的比值是一个恒量，的比值是一个恒量，的比值是一个恒量，不同的电容器，不同的电容器，不同的电容器，不同的电容器，Q/UQ/UQ/UQ/U值不同。值不同。值不同。值不同。C=Q/UC=Q/UC=Q/UC=Q/UC=C=C=C=S/dS/d 3.3.3.3.平行平行平行平行板电容器板电容器板电容器板电容器电工电子技术项目化教程常见的电容常见的电容瓷片电容瓷片电

29、容电解电容电解电容可变电容可变电容钽电容钽电容1.2.11.2.1 电压源与电流源及其等效变换电压源与电流源及其等效变换1.电压源电压源电压源是由电动势电压源是由电动势 E和内和内阻阻 R0 串联的电源的电路串联的电源的电路模型。模型。I IR RL LR R0 0+-E EU U+电压源模型电压源模型由上图电路可得由上图电路可得:U=E IR0 若若 R0=0理想电压源理想电压源:U=E若若 R0 0时，时，表明电流的实际方向与所标定的参考方向一致；当表明电流的实际方向与所标定的参考方向一致；当 I 0 时，时，则表明电流的实际方向与所标定的参考方向相反。则表明电流的实际方向与所标定的参考方

30、向相反。基尔霍夫电流定律可以推广为任何电路中的封闭面，即广基尔霍夫电流定律可以推广为任何电路中的封闭面，即广义节点，如图所示的电路中，闭合面义节点，如图所示的电路中，闭合面S内有三个节点内有三个节点A、B、C。在这些节点处，分别有（电流的方向都是参考方向）：。在这些节点处，分别有（电流的方向都是参考方向）：I1I2I3IBCIABICAs基尔霍夫定律的推广基尔霍夫定律的推广I1=IAB ICAI2=IBC IABI3=ICA IBC将上面三个式子相加，便得将上面三个式子相加，便得I1+I2+I3 =0或或3.3.基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（KVLKVL）基尔霍夫电流定律是对电路中任意节

31、点而言的，而基霍夫基尔霍夫电流定律是对电路中任意节点而言的，而基霍夫电压定律是对电路中任意回路而言的。电压定律是对电路中任意回路而言的。基霍夫电压定律简称基霍夫电压定律简称KVL，是用来确定回路中各部，是用来确定回路中各部分电压之间的关系的。基分电压之间的关系的。基本内容是：任何时刻，沿本内容是：任何时刻，沿任一回路内所有支路或元任一回路内所有支路或元件电压的代数和恒等于零。件电压的代数和恒等于零。即即US1I1I3基尔霍夫电压定律示意图基尔霍夫电压定律示意图US2I2+-+-12R1R3R21.2.21.2.2 基尔霍夫定律基尔霍夫定律以图中的电路为例，沿回路以图中的电路为例，沿回路1和回路

32、和回路2绕行一周，有绕行一周，有US1I1I3基尔霍夫电压定律示意图基尔霍夫电压定律示意图US2I2+-+-12R1R3R2回路回路1或或回路回路2或或即即沿沿任任一一回回路路绕绕行行一一圈圈，电电阻阻上上电电压压降降的的代代数数和和等等于于电电源源电电压压的的代代数数和和。其其中中，在在关关联联参参考考方方向向下下，电电流流参参考考方方向向与与回回路路绕绕行行方方向向一一致致者者，电电阻阻的的电电压压降降前前取取“+”号号，相相反反者者取取“-”号号；电电压压源源电电压压的的参参考考极极性性与与回回路路绕绕行行方方向向一一致致者者，电电源源电电压压前前取取“-”号，相反者取号，相反者取“+”

33、号。号。US1+-US2+-US3+-R1R2R3+-UababI1I2I3I4I5KVL通常用于闭合回路，但通常用于闭合回路，但也可推广应用到任一不闭合也可推广应用到任一不闭合的电路上。图的电路上。图中中虽然不是闭虽然不是闭合回路，但当假设开口处的合回路，但当假设开口处的电压为电压为Uab时，可以将电路想时，可以将电路想象成一个虚拟的回路，用象成一个虚拟的回路，用KVL列写方程为列写方程为 KCL规规定定了了电电路路中中任任一一节节点点处处电电流流必必须须服服从从的的约约束束关关系系，而而KVL则则规规定定了了电电路路中中任任一一回回路路内内电电压压必必须须服服从从的的约约束束关关系系。这这

34、两两个个定定律律仅仅与与元元件件的的联联接接有有关关，而而与与元元件件本本身身无无关关。不不论论元元件件是是线线性性的的还还是是非非线线性性的的，时时变变的的还是非时变的，还是非时变的，KCL和和KVL总是成立的。总是成立的。1.2.31.2.3 支路电流法支路电流法US1I1I3US2I2+-+-1R1R3R2I4I523R6I6支路电流法是以支路电流为未知量，直接应用基尔霍夫电压、支路电流法是以支路电流为未知量，直接应用基尔霍夫电压、电流定律，列出与支路电流数目相等的独立节点的电流方程和电流定律，列出与支路电流数目相等的独立节点的电流方程和回路电压方程，然后联立进行求解的一种方法。回路电压

35、方程，然后联立进行求解的一种方法。求求解解之之前前先先要要设设定定电电流流的的正正方方向向（参参考考方方向向）和和回回路路的的绕绕行行方方向向。设设定定的的电电流流正正方方向向不不一一定定就就是是电电流流的的实实际际方方向向；当当计计算算出出的的电电流流值值为为负负，则则说说明明电电流流的的实实际际方方向向与设定的方向相反。与设定的方向相反。（1）由由电电路路的的支支路路数数m，确确定定待待求求的的支支路路电电流流数数。该该电电路路m=6，则支路电流有六个，分别确定它们的参考电流方向如图。，则支路电流有六个，分别确定它们的参考电流方向如图。（2）节节点点数数n=4，分分别别用用标标号号标标出出

36、，通通过过KCL可可列列出出3个个独独立立的节点方程。的节点方程。-节点方程为节点方程为-I1+I2+I6 =0-I2+I3+I4 =0-I3 -I5-I6 =0US1I1I3US2I2+-+-1R1R3R2I4I523R6I6而而节节点点的的方方程程I1-I4+I5=0可可从从-节节点点方方程程中中推推出出是是不不独独立立的的，即即在在本本图图中中-的的4个个节节点点中中可可列列出出3个个独独立立的的节节点电流方程。点电流方程。（3）根根据据KVL列列出出回回路路方方程程。选选取取l=m-(n-1)个个独独立立的的回回路路，选定回路绕性方向如图，由选定回路绕性方向如图，由KVL列出列出l个独

37、立的回路方程。个独立的回路方程。回路回路13本本图图中中其其它它回回路路的的方方程程都都可可从从回回路路1-3的的方方程程中中推推出出是是不不独独立立的的，即即本本图图中中只只有有独独立立回回路路l=m-(n-1)=6-(4-1)=3个个，可可列列出出3个个独独立立回回路方程。路方程。US1I1I3US2I2+-+-1R1R3R2I4I523R6I6通通过过上上面面分分析析，我我们们可可总总结结出出支支路路电电流流法法分分析析计计算算电电路路的一般步骤如下：的一般步骤如下：（1）在在电电路路图图中中选选定定各各支支路路（m个个）电电流流的的参参考考方方向向，设出各支路电流。设出各支路电流。（2

38、）对独立节点列出）对独立节点列出n-1个个KCL方程。方程。（3）取取网网孔孔列列写写KVL方方程程，设设定定各各网网孔孔绕绕行行方方向向，列列出出m-(n-1)个个KVL方程。方程。（4）联联立立求求解解上上述述m个个独独立立方方程程，便便得得出出待待求求的的各各支支路路电流。电流。【例】【例】求图求图中中所示电路中各支路电流和各元件的功率。所示电路中各支路电流和各元件的功率。I1I3US2I2+-+-10155+-10VUS130V35VUS3a以支路电流以支路电流I1、I2、I3为变量，应用为变量，应用KCL、KVL列出等式列出等式b（1）对于两节点）对于两节点a、b，应，应用用KCL可

39、列出一个独立的节可列出一个独立的节点电流方程点电流方程-I1+I2+I3 =0（3）联立求解个支路电流得：）联立求解个支路电流得：10I1+5I3 =30+1015I2-5I3 =35-30（2）列写网孔独立回路电）列写网孔独立回路电压方程压方程I1=3A I2=1A I3 =2AI1、I2、I3均为正值，表明它的实际方向与所选参考方向相均为正值，表明它的实际方向与所选参考方向相同，三个电压源全部是从正极输出电流，所以全部输出功同，三个电压源全部是从正极输出电流，所以全部输出功率。率。US1输出的功率为输出的功率为US1I1=103=30WUS2输出的功率为输出的功率为US2I2=351=35WUS3输出的功率为输出的功率为US3I3=302=60W各电阻吸收的功率为各电阻吸收的功率为I2RP=1032+522+1512=125W功率平衡，表明计算正确功率平衡，表明计算正确