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苏州电工培训-电工基础
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直流电路
一、基尔霍夫定律
运用欧姆定律及电阻串联、并联关系就能对电路进行简化和计算的直流电路,叫作简单直流电路。但在实际应用中,经常会遇到多网孔电路,有的电路虽然有电阻元件,可是有两个电源接在不同段的电路上,而且电阻之间不存在串、并联关系,这种不能用电阻串、并联关系化简的直流电路叫作复杂直流电路。
分析复杂直流电路的方法很多,但它们的依据是电路的两条基本定律——欧姆定律和基尔霍夫定律。基尔霍夫定律既适用于直流电路,也适用于交流电路。
为了阐明该定律的含义,先介绍几个电路的基本术语。
(一)、常用电路名词
以图1-1所示电路为例说明常用电路名词。
1. 支路:电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路。如图1-1电路中的ED、AB、FC均为支路,该电路的支路数目为b = 3。
2. 节点:电路中三条或三条以上支路的联接点。如图1-1电路的节点为A、B两点,该电路的节点数目为n = 2。
3. 回路:电路中任一闭合的路径。如图1-1电路中的CDEFC、AFCBA、EABDE路径均为回路,该电路的回路数目为l = 3。
4. 网孔:不含有分支的闭合回路。如图1-1电路中的AFCBA、EABDE回路均为网孔,该电路的网孔数目为m = 2。
图1-1 常用电路名词的说明
5. 网络:在电路分析范围内网络是指包含较多元件的电路。
(二)、基尔霍夫电流定律(节点电流定律)
(KCL)内容
电流定律的第一种表述:在任何时刻,电路中流入任一节点中的电流之和,恒等于从 1
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该节点流出的电流之和,即
∑I流入=∑I流出
例如图1-2中,在节点A上:I1 + I3 = I2 + I4 + I5
电流定律的第二种表述:在图1-2 电流定律的举例说明任何时刻,电路中任一节点上的各支路电流代数和恒等于零,即
∑I=0
一般可在流入节点的电流前面取“+”号,在流出节点的电流前面取“-”号,反之亦可。例如图1-2中,在节点A上:I1 - I2 + I3 - I4 - I5 = 0。
在使用电流定律时,必须注意:
(1) 对于含有n个节点的电路,只能列出(n - 1)个独立的电流方程。
(2) 列节点电流方程时,只需考虑电流的参考方向,然后再带入电流的数值。
为分析电路的方便,通常需要在所研究的一段电路中事先选定(即假定
)电流流动的方向,叫做电流的参考方向,通常用“→”号表示。
电流的实际方向可根据数值的正、负来判断,当I > 0时,表明电流的实际方向与所标定的参考方向一致;当I < 0时,则表明电流的实际方向与所标定的参考方向相反。

(1) 对于电路中任意假设的封闭面来说,电流定律仍然成立。如图1-3中,对于封闭面S来说,有I1 + I2 = I3。
(2) 对于网络(电路)之间的电流关系,仍然可由电流定律判定。如图1-4中,流入电路B中的电流必等于从该电路中流出的电流。
(3) 若两个网络之间只有一根导线相连,那么这根导线中一定没有电流通过。
(4) 若一个网络只有一根导线与地相连,那么这根导线中一定没有电流通过。
图1-3 电流定律的应用举例(1)
2 图1-4 电流定律的应用举例(2)
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【例1-1】如图1-5所示电桥电路,已知I1 = 25 mA,I3 = 16 mA,I4 = 12 A,试求其余电阻中的电流I2、I5、I6。
解:
在节点a上: I1 = I2 + I3,则I2 = I1- I3 = 25 - 16 = 9 mA
在节点d上: I1 = I4 + I5,则I5 = I1 - I4 = 25 - 12 = 13 mA
在节点b上: I2 = I6 + I5,则I6 = I2 - I5 = 9 - 13 = -4 mA
电流I2与I5均为正数,表明它们的实际方向与图中所标定的参考方向相同,I6为负数,表明它的实际方向与图中所标定的参考方向相反。
图1-5 图1-6
(三)、基尔霍夫电压定律(回路电压定律)
1. 电压定律(KVL)内容
在任何时刻,沿着电路中的任一回路绕行方向,回路中各段电压的代数和恒等于零,即
∑U=0
以图1-6电路说明基夫尔霍电压定律。沿着回路abcdea绕行方向,有
Uac = Uab + Ubc = R1I1 + E1, Uce = Ucd + Ude = -R2I2 - E2, Uea = R3I3
则 Uac + Uce + Uea