主要内容,
1、基尔霍夫电流定律( KCL)
2、基尔霍夫电压定律( KVL)
课题:基尔霍夫定律
1.9 基尔霍夫定律 ( Kirchhoff’s Laws )
基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律 ( KCL )和基尔
霍夫电压定律 ( KVL )。 它反映了电路中所有支路电压和
电流所遵循的基本规律, 是分析集总参数电路的基本定律
。 基尔霍夫定律与元件特性构成了电路分析的基础 。
集总电路中的两种约束,
( 1)元件的 VCR,
如:电阻、电容、电感的伏安关系等。
( 2)电路的拓扑约束,
基尔霍夫定律( KCL & KVL)
1,几个名词
电路中通过同一电流的分支 。 (b)
三条或三条以上支路的连接点称
为节点。 ( n )
b=3
a
n=2
b
+
_
R1
uS1 +
_
uS2
R2
R3
( 1)支路
(branch)
电路中每一个两端元件就叫一条支路
i3
i2
i1
(2) 节点 (node)
b=5
由支路组成的闭合路径。 ( l )
两节点间的一条通路。由支路构成。
对 平面电路,其内部不含任何支路的回路称网孔。
l=3
+
_
R1
uS1 +
_
uS2
R2
R3 1 2
3
(3) 路径 (path)
(4) 回路 (loop)
(5) 网孔 (mesh)
网孔是回路,但回路不一定是网孔
2,基尔霍夫电流定律 (KCL)
令流出为,+”,有,例
在集总参数电路中, 任意时刻, 对任意结点流出或流入该
结点电流的代数和等于零 。
?
?
?
m
k
ti
1
0)( ? 出入 = iior
流进的电
流等于流
出的电流
1i
5i
4i
3i
2i
054321 ?????? iiiii
54321 iiiii ????
1
3
2
5i
6i
4i
1i
3i
2i
0641 ??? iii例
0542 ???? iii
0653 ??? iii
三式相加得,
0321 ??? iii
表明 KCL可推广应用于电路中包
围多个结点的任一闭合面
明确 ( 1) KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任
意结点处的反映;
( 2) KCL是对支路电流加的约束,与支路上接的是
什么元件无关,与电路是线性还是非线性无关;
( 3) KCL方程是按电流参考方向列写,与电流实际
方向无关。
( 2) 选定回路绕行方向,
顺时针或逆时针,
–U1–US1+U2+U3+U4+US4= 0
3,基尔霍夫电压定律 (KVL)
在 集总参数电路中,任一时刻,沿任一闭合路径绕
行,各支路电压的代数和等于零 。
?
?
?
m
k
tu
1
0)( ? 升降 = uuor
I1
+
US1
R1
I4
_ + U
S4 R4
I3
R3
R2 I2
_ U
3
U1
U2
U4
( 1) 标定各元件电压参考方向
U2+U3+U4+US4=U1+US1 或,
–R1I1+R2I2–R3I3+R4I4=US1–US4
例 KVL也适用于电路中任一假想的回路 a
U
s
b
-
+
+
+
U
2
U
1 Sab UUUU ??? 21
明确
( 1) KVL的实质反映了电路遵
从能量守恒定律 ;
( 2) KVL是对回路电压加的约束,
与回路各支路上接的是什么元件无关
,与电路是线性还是非线性无关;
( 3) KVL方程是按电压参考方向列写,与电压实际
方向无关。
4,KCL,KVL小结,
1,KCL—— 支路电流间的约束,其物理
基础是,电荷守恒,电流连续性 。
2,KVL—— 支路电压间的约束,其物理
实质是,电压与路径无关的性质 。
3,这两种约束仅与电路 拓扑结构 有关,
而与元件性质无关。
4,基尔霍夫定律在 集总电路 中总是成立
的。
思考,
i1=i2?
3,
A
B
+
_
1
1
1
1
1
1 3 +
_ 2
i2 i1
UA =UB
I = 0
1,

A
B
+
_
1
1
1
1
1
1 3 +
_ 2
2,i1
Ai 523 ???? )(
A3
A2?
?i
?3
?3
?5
?1
?4
1。
Vu 1552010 ?????
?
?
V5
??
?u
?
?
V10
?
?
V20
2。
+
+ -
- 4V
5V
i =? 3,
+
+ -
-
- 4V
5V
1A
+ - u =? 4,
Ai
i
3
543
?
?? Vu 1275 ???
3?
3?
10V
+
+
- -
1A
-10V
I =?
10?
5,4V
+
-
10A
U =?
2?
6,+ -
3A
I1
I
10V
+ +
- -
3I2
U=?
I =0 5? 7,
5?
- +
2I2
I2
5? + -
0)10(1010 1 ????I解
AI 21 ??
AII 31211 ???????10V
+
+
- -
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10?
5,
4V
+
-
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2?
6,+ -
3A
I
解 AI 7310 ???
024 ??? IU
VIU 1041442 ?????
I1
10V
+ +
- -
3I2
U=?
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解 AI 1
55
10
2 ???
VIIIIU 222553 2222 ????????
+ +
- -
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U=?
8,
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I1
R1 US

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URP S
o
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2
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R
R
U
U
S
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2
1
20
?
?
?
?
R
R
P
P
S
选择参数可以得到
电压和功率放大。
作业,
1- 14( b)
1- 15( b)
1- 20( b)
1- 22