基尔霍夫电流定律PPT

I1
I2
IB IC IE
RC
UCE RE
+ – UCC
对回路①列方程
UCE ?
I3 R3 US1 I1R1 US3 0 UCE UCC IC RC IE RE
对回路列方程
对封闭面列方程
I2 R4 US2 I2 R2 IR1 US1 0 IE IB IC
检验学习结果
网孔和回路有何 区别与联系？
c
回路：共 ？个 7个
I3
I4 US4
d
R5 R3
独立回路：？个
+
_ US3
有几个网眼就有几个独立回路
1.4.1 基尔霍夫电流定律（KCL）
封闭面
在任一时刻，流出任一结点的支路电流之和等
于流入该结点的支路电流之和。 若规定流入结点的电流为
i1
a
正，流出的电流为负，则:
i2
iab
i 0
a : i1 ica iab 0 b : i2 iab ibc 0
i3
b
ica
ibc
c : i3 ibc ica 0
c
KCL推广应用
在任一时刻，流出一封闭
把以上三式相加得： 面的电流之和等于流入该
i1 i2 i3 0
封闭面的电流之和。
例: R3
④
① R4 i4 ②
+
Us3 -
+
Us1 -
R1
i3
+
Us2 -
R2
i1
i2
is
③
对封闭面 ④ 列方程 i1 + i2 + i3+ is =0
选定I 回路R2的绕行
U1

式中，电压方向与绕行方向一致的取正，相反的取负。在 由理想电压源和电阻构成的回路中，上式可写成
1.2 基尔霍夫定律
上式中各电压和电动势的正、负符号的确定方法如下： （1）首先标明各支路电流的参考方向。 （2）确定回路的绕行方向是顺时针方向，还是逆时
针方向 （3）确定电阻上电压的符号：若通过电阻的电流参
或者说在任一瞬间，某一节点上的电流代数和为零，即
1.2 基尔霍夫定律
它体现了电流连续性的原理，在电路中的任何一点 都不会发生电荷堆积。
1.2 基尔霍夫定律
【例1.2】图1.13为某电路中的一个节点，已知I1=2A， I2=3A，I3=-4A，I5=7A，求电流I4。 【解】 设流进节点的电流为正，流出节点的电流为负，由 基尔霍夫电流定律得
1.2 基尔霍夫定律
基尔霍夫定律是电路的基本定律之一，这个定律包括基 尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律两个部分。电流定 律用于对电路节点的分析，电压定律用于对电路回路的 分析。
下面以图1.12为例，把有关电路的几个名词分述如 下：
图1.12 电路举例
1.2 基尔霍夫定律
（1）支路 电路中流过同一电流的分支叫作支路。R1、US1支路
和R2、US2支路分别含有电源US1和US2，称为有源支路 ；R3支路中不含有电源，称为无源支路
（2）节点 电路中三条或三条以上支路的连接点叫作节点。
（3）回路 电路中任意闭合路径叫作回路。
1.2 基尔霍夫定律
1.2.1 基尔霍夫电流定律（KCL）
基尔霍夫电流定律也称节点电流定律，应用于电路 中的节点。它的内容是：在任一瞬间，流入某节点的电 流之和等于流出该节点的电流之和，即
图1.16 例1.4的图
1.2 基尔霍夫定律

归 纳 小 结：
1、几个概念。 2、基尔霍夫电流定律。 3、基尔霍夫电流定律的推广、推论及应用。
作业布置：
练习册：P9 一、22 题 25题
例如：I1=2A, I2=1A, I3=3A, I4=7A, I5=-3A 以参考方向：2A+3A = 1A+7A+(-3A)
5 以实际方向： 2A+3A +3A = 1A+7A
佳乐家
8
【例题】如图所示，试计算电流I1
3、基尔霍夫电流定律推广
对于电路中任意假设的封闭面来说,节电流定律仍然成立。
欢迎指导
1
c E1 R1
d
a
e
R2 R3
b
f
简单电路
可以用电阻的串并联进行化简
分析方法: 欧姆定律
c E1 R1
d
a E2 R2
e R3
b
f
不能用电阻的串并联进行化简

复杂电路
分析方法
?
探究一 几个概念
1、支路:由一个或几个元件首尾相接而
成的无分支电路。
M
注:同一支路内 所有元件是串联的，电流是相等的。
2、节点：三条或三条以上支路的连接点
3、回路：电路中的任意闭合路径
4、网孔：内部不含支路的回路
动动脑筋
下列电路有几条支路、几个回路、几个网孔、几个节点。
E
A
F
N
D
B
C
M
4条支路 6个回路 3个网孔 2个节点
探究二 节点电流的关系
I1 I2
问题1：电流I1 ，I2 ，I3有什么数值关系？
I3
I1 + I2 = I3

F B2 Il BIlsin
一、磁场力的大小
(3) 如图 5-3 所示，当电流 I 的方向与磁感应强度 B 之 间有一定夹角时，可将 B 分
解为两个互相垂直的分量。
图5-3磁场对直线电流的作用力
当 = 90 时，安培力 F 最大；当 = 0 时，安培力 F = 0。 公式中各物理量的单位均采用用国际单位制： 1 安培力F的单位用牛顿（N) 3 长度l的单位用米(m) 电流I的单位用安培(A) 2
磁感应强度B的单位用特斯 4 拉(T)
一、磁场力的大小
磁场对放在其中的通电直导线有力的作用，这个力称为安培力。
当电流 I 的方向与磁感应强度 B 垂直时， （1） 导线受安培力最大，根据磁感应强度
F B Il
可 得
F BIl
（2） 导线不受安培力作用。
当电流 I 的方向与磁示，当电流
I 的方向与磁感应强度 B 之
间有一定夹角时，可将 B 分 解为两个互相垂直的分量。
图5-3磁场对直线电流的作用力
一个与电流 I 平行的分量，B1 = Bcos；另一个与电流 I 垂 直的分量，B2 = Bsin。B1 对电流没有力的作用，磁场对电流的作 用力是由 B2 产生的。因此，磁场对直线电流的作用力为：

详细描述
环路是指电路中任意一个闭合的路径，环路电压定律表明在 任意一个闭合环路上，沿环路方向上各段电压的代数和等于 零。这个定律可以用于分析电路中各元件之间的电压关系。
电阻、电导与电位的概念
总结词
电阻是表示电路对电流阻碍作用的物理量，电导是电阻的倒数，电位是表示电场中某一点的电势。
详细描述
电阻是电路中常见的元件，它阻碍电流的流动，通常用欧姆表示。电导是电阻的倒数，即1/R，用于 衡量电路导电能力的大小。电位是电场中某一点的电势，通常用伏特表示，可以用于分析电路中各点 的电势分布。
通过对实验数据的分析，可以验证 基尔霍夫定律是否成立。
案例一：单电源电路
电路设计
单电源电路是指由一个电源和若干个电阻组成的电路。
基尔霍夫定律的应用
在单电源电路中，基尔霍夫定律可以用来计算电流的大小和方向。
实验验证
通过实验测量电流的大小和方向，可以验证基尔霍夫定律的正确性 。
案例二：复杂电路
电路设计
03
基尔霍夫定律的运用
支路电流法
支路电流法是基尔霍夫定律在复杂电路中的一种应用方法，其基本原理是：在任何 一个闭合电路中，各支路电流的代数和等于零。
应用支路电流法时，首先需要确定各支路的电流方向，然后根据基尔霍夫定律列出 各支路电流的方程式，最后解方程组求得各支路电流。
支路电流法的优点是能够直接得出各支路电流的值，适用于支路数较少且各支路电 流易于测量的电路。
基尔霍夫节点电流定律是指在任意一个节点上，所有流入的电流之和等于所有流 出的电流之和。
详细描述
节点是指电路中任意一个连接点，节点电流定律表明在任意一个节点上，所有流 入的电流之和等于所有流出的电流之和，即电流的总量守恒。这个定律可以用于 分析电路中各支路电流之间的关系。

01
02
03
电源
提供稳定的直流电源，以 供电路使用。
测量仪表
包括电流表、电压表和欧 姆表，用于测量电路中的 电流、电压和电阻等参数 。
电路板和元件
包括电阻、电容、电感等 电子元件，以及连接线和 焊台等工具，用于搭建电 路。
实验步骤与操作
实验准备
搭建电路
根据实验要求选择合适的元件和仪表，搭 建电路前应先设计好电路图，并确保元件 的质量和规格符合要求。
实验目的与要求
验证基尔霍夫定律的正确性
通过实验测量和数据分析，验证基尔霍夫定律在电路中的适用性 和正确性。
培养实验技能
通过实验操作，培养学生的实验设计、操作、数据分析和处理等方 面的技能。
理解电路基本原理
通过实验，加深学生对电路基本原理和电子技术的理解，为后续课 程的学习打下基础。
实验设备与材料
电子通用课件(基尔霍夫 定律)
• 基尔霍夫定律简介 • 基尔霍夫定律的内容 • 基尔霍夫定律的应用 • 基尔霍夫定律的验证与实验 • 基尔霍夫定律的扩展与深化 • 习题与思考题
01
基尔霍夫定律简介
什么是基尔霍夫定律
01
基尔霍夫定律是电路分析中的基 本定律之一，它包括基尔霍夫电 流定律（KCL）和基尔霍夫电压 定律（KVL）。
在物理教学中的应用
帮助学生理解物理概念
通过应用基尔霍夫定律，可以帮助学 生更好地理解电流、电压、电阻等物 理概念，以及它们之间的关系。
提高学生解决问题能力
通过解决基于基尔霍夫定律的实际问 题，可以提高学生的问题解决能力和 实践技能，同时也可以培养学生的逻 辑思维和分析能力。
04
基尔霍夫定律的验证与实验
详细描述

应用推广
(1) 电路中任意假设的封闭面,KCL定律仍然成立。
如图a中，对于封闭面S来说，有I1+I2 =I3
(2) 电路之间的电流关系，仍然可由节点电流定律判定。 如图b中，流入电路B中的电流等于流出该电路的电流
图a 电流定律的推广(1)
图b 电流定律的推广(2)
总结与作业
理解支路、节点、回路和网孔的含义， 回路和网孔的区别。
基尔霍夫第一定律：在任一瞬间通过电 路中任一节点的电流代数和恒等于零。
应用基尔霍夫第一定律时要注意电流实 际方向与参考方向的关系，此定律还可将节 点推广成一个任意假定的封闭面。
作业：P26 第一题、第二题、第五题
谢谢！
1有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。 2一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。 3生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。 4读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。 5最聪明的人是最不愿浪费时间的人。 6不要因为怕被玫瑰的刺伤到你，就不敢去摘玫瑰。 7大多数人想要改造这个世界，但却罕有人想改造自己 8命运把人抛入最低谷时，往往是人生转折的最佳期。 若自怨自艾，必会坐失良机！
c、d、e、f 到底 是不是节点呢？
节点：a、b
回路：电路中的任一闭合路径
回路：电路中的任一闭合路径
回路：acdba、abfea、 acdbfea
网孔：回路内不含有支路，是不可再分的回路
网孔：acdba、abfea
网孔一定是回路 ，回路不一定是 网孔！
帮助
支路：6条 节点：4个 回路：7个 网孔：3个
比较以下两个电路的不同
1.电路中只有1个电源 2.可以用电阻的串并联化简
分析方法
1.电路中有2个电源 2.不能用电阻的串并联化简

基尔霍夫电流电压定律课件
2023-11-07
目 录
• 基尔霍夫电流电压定律概述 • 基尔霍夫电流定律 • 基尔霍夫电压定律 • 基尔霍夫电流电压定律的实验验证 • 基尔霍夫电流电压定律的应用场景与案例 • 基尔霍夫电流电压定律的意义与未来发展
01
基尔霍夫电流电压定律概 述
定义与背景
基尔霍夫电流电压定律是电路分析的基本定律之一，它指出在任意一个闭合电路 中，各支路电流的代数和等于零，即∑I=0。
例如，假设有一个节点上有三条支路，分别为I1、I2和I3，其中I1和I2流入节点，I3流出节点，则KCL 可表示为：I1+I2=I3。
定律的实例应用
以一个包含两个电阻R1和R2的简单 电路为例，假设R1和R2之间有一个 节点，当电流I1和I2分别流入R1和 R2时，根据KCL，流入节点的电流 之和（I1+I2）等于流出节点的电流 ，即0。
原理
基尔霍夫电流电压定律是电路分析的基本 定律之一，它指出在任意一个闭合电路中 ，各支路电流的代数和等于零，各支路电 压的代数和等于零。
实验设备与步骤
设备：电源、电阻器、电容器、开关、导线等。
步骤
1. 搭建实验电路，包括电源、电阻器、电容器、开 关和导线等。
2. 连接好电路后，打开开关，用多用电表测量 各支路电流和电压。
未来发展趋势与展望
拓展应用领域
随着科学技术的发展，基尔霍 夫电流电压定律将在更多的领 域得到应用，例如物联网、智
能制造、新能源等。
改进数值计算方法
针对现有数值计算方法的不足 ，未来将会有更加高效和精确 的计算方法出现，进一步提高
电路分析的效率。
结合新技术
未来的研究将更加注重将基尔 霍夫电流电压定律与新技术相 结合，如人工智能、机器学习 等，以实现更加智能化和自动

节点A上电流的代数和
12+6-18=0
13
试一试
请用基尔霍夫电流定律列出下图节点A的电流方程。 在节点 A 上： I1＋I3 I2＋I4＋I5 或 I1＋I3－I2－I4－I50
-
14
定律的推广
(1)对于电路中任意假设的封闭面来说,电流定律仍然成立。
判断电路中电流之间的关系 E1
I3=I1+I2
回路
-
网孔
5
基本概念
1.支路：由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路。
右图中有 3 条支路：
E
A
F
E1和R1串联构成一条支路 E2和R2串联构成一条支路 R3单独构成另一条支路
E1
E2
R3
R1
R2
D
B
C
2.节点：三条或三条以上支路汇聚的点。
右图中有 2 个节点：A点和B点
-
6
基本概念
3.回路：电路中任一闭合路径。
节点d上：I1 = I4 + I5，则 I5 = I1 I4 = (25 12) mA = 13 mA 节点b上：I2 = I6 + I5，则I 6 = I2 I5 = (9 13) 分mA解=难点4 mA
-
17
KCL定律
负号:电流的实际方向与标出的参考方向相反 得出结论
结论：任意假定电流的参考方向， 若计算结果为正值，则电流的实际方向与参考方向相同； 若计算结果为负值，则电流的实际方向与参考方向相反。
-
18
课堂练习
练习2:电路如下图所示，试计算电流I1= 5A 。
I1 3A＋2A5A
-
19
课堂练习
练习3.电路如下图所示，试计算I= 0A 。

基尔霍夫电流定律
04
的验证
实验设备与材料
电流表
测量电路中的电流 。
导线
连接电路元件。
电源
提供稳定的直流或 交流电压。
电阻器
用于模拟电路中的 电阻元件。
示波器
用于观察电压和电 流波形。
实验步骤与操作
1. 搭建电路
使用提供的设备和材料，按照要求搭 建一个简单的电路，包含电源、电流 表、电阻器和导线。
THANKS.
03
利用基尔霍夫电流定律和电压定律，结合非线性元件的特性进
行计算和分析。
时变电路的扩展
01
时变电路
在电路中，如果元件的电压和电 流随时间变化，则称为时变电路 。
02
基尔霍夫电流定律 的时变电路扩展
在时变电路中，基尔霍夫电流定 律仍然适用，但需要考虑时间变 化对电流的影响。
03
时变电路的分析方 法
利用基尔霍夫电流定律和电压定 律，结合时间变化对元件特性的 影响进行计算和分析。
利用基尔霍夫电流定律和电压定律，结合电路图进行计算和分析。
非线性电路的扩展
非线性电路
01
在电路中，如果元件的电压和电流不成线性关系，或者随时间
变化，则称为非线性电路。
基尔霍夫电流定律的非线性电路扩展
02
在非线性电路中，基尔霍夫电流定律仍然适用，但需要考虑到
元件特性的非线性关系。
非线性电路的分析方法
计算交流阻抗和功率
利用基尔霍夫电流定律，可以计算交流电路中的阻抗和功率，从而分析
电路的性能和效率。
03
解决交流谐振问题
在交流谐振电路中，可以利用基尔霍夫电流定律分析谐振的条件和影响
，优化电路的设计和性能。

(2) 电阻元件的端电压为 ±RI，当电流 I 的参考方向与回路绕 行方向一致时，选取“+”号；反之，选取“-”号；
(3) 电源电动势为 E，当电源电动势的标定方向与回路绕行 方向一致时，选取“+”号，反之应选取“-”号。
谢谢观赏
基尔霍夫定律
第一节 基尔霍夫定律
一、常用电路名词 二、基尔霍夫电流定律(节点电流定律) 三、基尔霍夫电压定律(回路电压定律)
一、常用电路名词
以图 3 - 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 3 - 1 电路中的 ED、AB、FC 均为支路，该电路的 支路数目为 b = 3。
图 3-2 电流定律的举例说明
电流定律的第二种表述：在任何时刻，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 3-2 中，在节点 A 上：
I1 - I2 I3 - I4 - I5 0
图 3-2 电流定律的举例说明
图 3-5 例题 3-1
【例3-1】如图 3-5 所示电桥电路，已知 I1 = 25 mA，I3 = 16 mA，I4 = 12 mA，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) mA = 9 mA 在节点 d 上：I1 = I4 + I5，则 I5 = I1 - I4 = (25 - 12) mA = 13 mA 在节点 b 上：I2 = I6 + I5，则I 6 = I2 - I5 = (9 - 13) mA = -4 mA

2 不能用电 阻的串并联关 系进行化简
图2
图（1）有且仅有一条有源支路，可以用电阻的 这就是我们为什么 串并联关系进行化简，是简单电路；解答简单电 要学习基尔霍夫定 路的方法是欧姆定律。 律的原因 图（2）有两条及两条以上有源支路，不能用电 阻的串并联关系进行化简，是复杂电路；解答复 杂电路的方法是基尔霍夫定律。
注意：应用基尔霍夫电流定律时必须首先假设电流的参考方向，若
求出电流为负值，则说明该电流实际方向与假设的参考方向相反。
知识推广
判断电路中电流之间的关系
I1 I2
R5 R3 R2
由结点A可知
从电路右端可得 I1+I2 =I3
R1
E1
A
E2
I3
R4
结论 基尔霍夫电流定律可以推广应用于任意假定的封闭面
求I1和I2的关系
新课讲解
一、复杂电路中的基本概念
1.支路：电路中通过同一电流的 电路分支 打比方 右图中有 3 条支路： E1和R1串联构成一条支路 E2和R2串联构成一条支路 R3单独构成另一条支路
思考
E1 E2 R3
R1
R2
同一支路中所有元件的电流有什么 关系？
2.结点：三条或三条以上支路的会聚的点。
I1 I5 I2
I3
老师演示实验
A I1 I2
R2
5v
E
100欧
R1
100欧
B
理论值
R1=100 R2=100
实验值
I3 = I1 = I2 = I3 =
I1 =
I2 =
III 123 +=1.93+5.967.83
=
分析实验数据 对于结点A ， 比较I1 +I2 与I3 的关系能够得出什么结论