項(xiàng)目三直流電路分析

項(xiàng)目三

直流電路分析電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能任務(wù)一基爾霍夫定律的應(yīng)用任務(wù)二支路電流法的運(yùn)用實(shí)訓(xùn)驗(yàn)證基爾霍夫定律CONTENTS目錄任務(wù)一基爾霍夫定律的應(yīng)用復(fù)雜電路不能直接用歐姆定律進(jìn)行分析。這種電路需用基爾霍夫定律來求解。基爾霍夫定律就是解決復(fù)雜電路的基本方法。1、支路由一個(gè)或幾個(gè)元件首尾相接構(gòu)成的一段無分支電路，稱為支路。在同一支路中，流過所有元件的電流相等。如圖所示電路中，有3條支路，即AEDB、AB、AFCB支路。其中AEDB、AB含有電源E1、E2，稱為有源支路；AFCB沒有電源，稱為無源支路。一、基本名詞2、節(jié)點(diǎn)三條或三條以上支路的連接點(diǎn)，叫做節(jié)點(diǎn)。如圖3-1-1所示電路中，A、B點(diǎn)都是節(jié)點(diǎn)。

3、回路電路中任意一個(gè)閉合路徑稱為回路。如圖所示電路中的ABDE、ABCF、AEDBCF都是回路。4、網(wǎng)孔內(nèi)部不含支路的回路稱為網(wǎng)孔。如圖所示電路中的ABCF、ABDE回路是網(wǎng)孔。

基爾霍夫定律包含兩條定律，分別稱為基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律。1、基爾霍夫電流定律（KCL）任一瞬間，通過電路中任一節(jié)點(diǎn)的各支路電流的代數(shù)和恒等于零。也就是說流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。用數(shù)學(xué)式來表達(dá)，即∑IK=0（2）基爾霍夫電壓定律（KVL）任一瞬間，作用與電路中任一回路各支路電壓的代數(shù)和恒等于零。用數(shù)學(xué)式來表達(dá)∑UK=0

二、基爾霍夫定律任務(wù)二支路電流法的運(yùn)用一、支路電流法求解電路的一般步驟1、首先確定電路的支路數(shù)m、節(jié)點(diǎn)n。任意假設(shè)各支路電流的參考方向和網(wǎng)孔的繞行方向。2、根據(jù)基爾霍夫電流定律列出（n-1）個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)電流方程。3、根據(jù)基爾霍夫電壓定律列出（m-1）個(gè)獨(dú)立回路電壓方程。4、代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立方程組求解各支路電流。當(dāng)計(jì)算結(jié)果為正時(shí)，說明實(shí)際方向與參考方向相同；若結(jié)果為負(fù)，則相反。二、支路電流法具體解題如圖所示電路，已知直流發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢E1=7V，內(nèi)阻r1=0.2Ω,蓄電池組的電動(dòng)勢E2=6.2Ω，內(nèi)阻r1=0.2Ω。負(fù)載電阻R3=3.2Ω。求各支路電流和負(fù)載的端電壓。1、這個(gè)支路有3條支路，2個(gè)節(jié)點(diǎn)，即m=3,n=2。有三個(gè)未知量，需要列出三個(gè)獨(dú)立方程式聯(lián)立求解。2、列出（n-1）個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)電流方程，即列1個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程。對于A點(diǎn)：I1+I2=I3①3、列出（m-1）個(gè)獨(dú)立回路電壓方程。,即列2個(gè)回路電壓方程。假設(shè)回路繞行方向如圖3-2-1所示，則對回路ⅠI1r1-I2r2=E1-E2②對回路ⅡI2r2+I3R3=E2③對回路ⅢI1r1+I3R3=E1

4、聯(lián)立方程組，求解各支路電流。

將數(shù)據(jù)代入①②③式，可得方程組：

解方程后得：I1=3A，I2=-1A，I3=2A

電流為I2負(fù)值，說明I2的實(shí)際方向與參考方向相反，即實(shí)際方向應(yīng)從A指向B。這時(shí)蓄電池處于負(fù)載狀態(tài)。

負(fù)載兩端的電壓為：U3=I3R3=2×3.2=6.4V實(shí)訓(xùn)驗(yàn)證基爾霍夫定律一、實(shí)訓(xùn)目標(biāo)

驗(yàn)證基爾霍夫定律，加深對電路定律的理解。二、實(shí)訓(xùn)器材1、雙路直流穩(wěn)壓電源（0～30V）。2、直流電流表3塊。3、47型萬用表一塊。4、電阻3個(gè)。5、導(dǎo)線若干。三、實(shí)訓(xùn)步驟1、按圖所示，將電源E1、E2接入電路，并調(diào)節(jié)使E1=16V,E2=6V。2、將電流表接入電路，測量I1、I2、I3的數(shù)值（注意電流的方向），將數(shù)據(jù)填入表3-實(shí)訓(xùn)-1中。表3-實(shí)訓(xùn)-1測量電流值3、用導(dǎo)線撤換電流表，用萬用表測量各段電壓的數(shù)值（注意電壓的方向），將數(shù)據(jù)填入表3-實(shí)訓(xùn)-2中表3-實(shí)訓(xùn)-2測量電壓值I1I2I3節(jié)點(diǎn)A上電流的代數(shù)和

UabUbdUdc