上述兩個(gè)電路中的電阻能用電阻串、并聯(lián)來等效嗎？基爾霍夫定律課題一1．掌握常用復(fù)雜電路的名詞。2．掌握基爾霍夫第一定律的內(nèi)容和適用范圍。3．掌握基爾霍夫第二定律的內(nèi)容和適用范圍。教學(xué)目標(biāo)一、復(fù)雜電路名詞

兩條基本定律——?dú)W姆定律＋基爾霍夫定律。想一想復(fù)雜直流電路基爾霍夫第一定律：在電路中的任一節(jié)點(diǎn)，流進(jìn)節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。二、基爾霍夫第一定律（簡(jiǎn)稱KCL）∑I＝0對(duì)任一節(jié)點(diǎn)來說，流入（或流出）該節(jié)點(diǎn)電流的代數(shù)和等于零?；鶢柣舴虻谝欢傻牧硪环N表達(dá)形式。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：∑Ii＝∑Io流入封閉面S的電流等于流出封閉面S的電流，即I1＝I2?；魻柣蚨梢部赏茝V用于電路中任一假設(shè)的封閉面（也稱廣義節(jié)點(diǎn)）。最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定電流的實(shí)際方向。根據(jù)基爾霍夫第一定律求節(jié)點(diǎn)未知電流：對(duì)于已知電流可按原電流方向標(biāo)出。對(duì)于未知電流可任意標(biāo)出。首先標(biāo)出各支路電流的正方向然后根據(jù)基爾霍夫第一定律列出節(jié)點(diǎn)電流方程求解。學(xué)與用—基爾霍夫第一定律的應(yīng)用在圖中所示電路中，已知I1＝2A，I2＝4A，I3＝1A，I4＝5A，求I5。解題過程[例3—1]

基爾霍夫第二定律又稱為回路電壓定律，是描述電路中各部分電壓之間相互關(guān)系的定律。電動(dòng)勢(shì)之和＝電壓降之和

登樓梯總高度＝下樓梯總高度三、基爾霍夫第二定律（簡(jiǎn)稱KVL）基爾霍夫第二定律4．凡是電動(dòng)勢(shì)方向與回路繞行方向一致者，該電動(dòng)勢(shì)為“＋”號(hào)，反之為“－”號(hào)。應(yīng)用基爾霍夫第二定律解題時(shí)，常采用公式∑IR＝∑E，應(yīng)按照下列步驟確定各個(gè)量的正負(fù)號(hào)。1．首先選定各支路電流的參考方向。2．任意選定沿回路的繞行方向。3．凡是支路電流方向與回路繞行方向一致者，該電流為“＋”號(hào)，在電阻上產(chǎn)生的電壓降也為“＋”正號(hào)。反之為“－”號(hào)。基爾霍夫第二定律應(yīng)用于廣義回路回路電壓方程：U－IR＝E支路電流：推廣后得到一段含源電路的歐姆定律，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：電壓U=IR和電動(dòng)勢(shì)E的方向與電流I的方向一致時(shí)，取正號(hào)，相反時(shí)取負(fù)號(hào)。解題過程

［例3－2］在圖中所示閉合回路中，已知E1＝12V，E2＝18V，R1＝R2＝2Ω，R＝6Ω，試求電路中的電流I。仿真驗(yàn)證

1．掌握支路電流法解復(fù)雜直流電路的方法步驟。支路電流法課題二2．掌握支路電流法的適用范圍。教學(xué)目標(biāo)

支路電流法——以支路電流為未知數(shù)，應(yīng)用基爾霍夫定律列出所需要的方程組，然后聯(lián)立求解各未知電流的方法?；鶢柣舴虻谝欢桑弘娐分懈髦冯娏髦g的關(guān)系?；鶢柣舴虻诙桑夯芈分懈鞑糠蛛妷褐g的關(guān)系。一、用支路電流法解題的步驟1．先標(biāo)出各支路電流的參考方向和假定的回路繞行方向。2．根據(jù)KCL列出n－1個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程。3．根據(jù)KVL列出m－（n－1）個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程。4．代入數(shù)值，聯(lián)立求解方程組，從而得到各支路電流。5．根據(jù)計(jì)算結(jié)果，確定各支路電流的實(shí)際方向。圖中所示為一臺(tái)汽車上使用的直流發(fā)電機(jī)和蓄電池并聯(lián)供電的電路。試用支路電流法求各支路電流及負(fù)載R3兩端的電壓。解題過程

［例3－3］有幾條支路，就有幾個(gè)未知電流，也就要求列幾個(gè)基爾霍夫定律的方程。因此支路電流法適合于求解某復(fù)雜電路中的所有電流，一般要求所有電流不得超過3個(gè)場(chǎng)合。

二、支路電流法的適用范圍在圖中，已知E1＝E2＝17V，R1＝2Ω，R2＝1Ω，R3＝5Ω，請(qǐng)你用支路電流法求出各支路電流的大小和實(shí)際方向。3．掌握電壓源和電流源變換的方法。電壓源、電流源及其等效變換課題三1．掌握電壓源的定義和特點(diǎn)。2．掌握電流源的定義和特點(diǎn)。教學(xué)目標(biāo)一、電壓源電壓源——用一個(gè)恒定電動(dòng)勢(shì)E和一個(gè)電阻r串聯(lián)組成的電源。實(shí)際電壓源電壓源是以輸出電壓的形式向負(fù)載供電。

當(dāng)電源內(nèi)阻r＝0時(shí)，輸出電壓U＝E，而與輸出電流的大小無關(guān)。電壓源輸出內(nèi)阻為零的電壓源稱為理想電壓源。理想電壓源的輸出電壓恒等于電源電動(dòng)勢(shì)且與負(fù)載大小無關(guān)，所以又稱為恒壓源。提示理想電壓源二、電流源電流源——用一個(gè)恒定電流IS和一個(gè)電阻r并聯(lián)組成的電源。實(shí)際電流源電流源是以電流的形式向負(fù)載供電的。電流源輸出內(nèi)電阻為無窮大的電流源稱為理想電流源。

理想電流源的輸出電壓與負(fù)載電阻的大小有關(guān)，即U＝IR＝ISR。理想電流源不允許開路。理想電流源當(dāng)一個(gè)電壓源和一個(gè)電流源的外特性相同時(shí)，對(duì)外電路來說，這兩個(gè)電源是等效的。三、電壓源和電流源的等效變換電壓源與電流源的變換請(qǐng)將下圖中的電壓源變換成電流源。解題過程

[例3－4]請(qǐng)將下圖中的電流源變換成電壓源。解題過程

［例3－5］1．兩種電源等效變換后只對(duì)外部電路有效，但對(duì)電源內(nèi)部并不等效。電壓源與電流源進(jìn)行等效變換時(shí)，應(yīng)注意：2．恒定電流IS的方向與電動(dòng)勢(shì)E的方向在變換前后應(yīng)保持一致。3．理想電壓源與理想電流源之間不能進(jìn)行變換，因兩者的變換條件無法實(shí)現(xiàn)。如圖所示復(fù)雜電路，要求解出通過R3的電流I3。解題過程

［例3－6］仿真驗(yàn)證

2．掌握使用疊加原理解復(fù)雜電路的方法及步驟。疊加原理課題四1．掌握疊加原理的內(nèi)容和適用范圍。教學(xué)目標(biāo)疊加原理：在含有兩個(gè)以上電源的線性電路中，任意一條支路的電流（或電壓），等于電路每個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)，在該支路中產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和。使用疊加原理時(shí)要注意：疊加原理僅適用于線性電路，而且只能用來計(jì)算電流和電壓，不能用于功率的計(jì)算。二、用疊加原理分析計(jì)算電路的步驟1．首先將復(fù)雜電路分解為若干個(gè)由單個(gè)電源單獨(dú)作用的分電路。當(dāng)某一獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí)，其他電源應(yīng)置于零。2．分析計(jì)算各分電路，分別求得各支路電流。3．對(duì)各分電路的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行疊加（即求代數(shù)和），得最終結(jié)果。電路如圖所示，要求用疊加原理求各支路電流。解題過程［例3－7］如圖所示電路，求各支路電流及電阻R3上的電壓和功率。解題過程

［例3－8］用支路電流法求解圖所示電路中各支路電流。戴維南定理課題五1．掌握戴維南定理的內(nèi)容和適用范圍。2．掌握用戴維南定理解復(fù)雜電路中某一支路電流的方法及步驟。教學(xué)目標(biāo)一、戴維南定理如果這部分電路中含有電源，則稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)。如果電路中只有電阻而不含有電源，則稱為無源二端網(wǎng)絡(luò)。二端網(wǎng)絡(luò)任何具有兩個(gè)引出端的電路（也稱為網(wǎng)絡(luò)）都稱為二端網(wǎng)絡(luò)。戴維南定理：任何一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)對(duì)于外電路而言，都可以用一個(gè)具有恒定電動(dòng)勢(shì)和電阻串聯(lián)的等效電源來代替，等效電源的電動(dòng)勢(shì)E等于二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UAB，等效電源的內(nèi)阻r等于二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電動(dòng)勢(shì)短路后，網(wǎng)絡(luò)兩端的輸入等效電阻RAB。解題過程

［例3－9］如圖所示有源二端網(wǎng)絡(luò)，試應(yīng)用戴維南定理求它的等效電源。二、用戴維南定理解題的步驟1．將電路分成有源二端網(wǎng)絡(luò)和待求支路兩部分。2．?dāng)嚅_待求支路，求出有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路壓UAB，作為等效電源的電動(dòng)勢(shì)E。3．將有源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有電動(dòng)勢(shì)短路，求出無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻RAB，作為等效電源的內(nèi)阻r。4．畫出有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電源圖，接通待求支路，利用全電路歐姆定律解得待求支路的電流。解題過程

［例3－10］利用戴維南定理，求出如圖所示電橋電路中通過檢流計(jì)的電流IP。仿真驗(yàn)證在畫等效電源時(shí)，等效電動(dòng)勢(shì)E的正方向應(yīng)與有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UAB的正方向相同。直流電橋電路課題六1．掌握直流電橋電路的組成。2．掌握直流電橋電路平衡的條件及特點(diǎn)。3．掌握直流電橋電路在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用。教學(xué)目標(biāo)一、直流電橋的組成直流電橋原理圖，又稱惠斯登電橋。RX——被測(cè)臂R2、R3——比例臂R4——比較臂“橋”——cd兩點(diǎn)之間的由檢流計(jì)組成的支路直流電橋原理圖圖中所示直流電橋電路中，支路數(shù)是多少？回路數(shù)是多少？若用支路電流法所列方程組應(yīng)該列多少個(gè)方程？直流電橋原理圖電橋的平衡狀態(tài)——接通按鈕開關(guān)SB，反復(fù)調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電阻R2、R3、R4，使檢流計(jì)P的指示為零，即IP＝0。由此得電橋的平衡條件：R2·R4=RX·R3電橋相對(duì)臂電阻的乘積相等時(shí)，電橋就處于平衡狀態(tài)，檢流計(jì)中的電流IP＝0。

電橋平衡時(shí)，IP＝0，表明電橋兩端c、d的電位相等，故有Uac＝Uad

Ucb＝Udb即I1RX＝I

4R4

I

2R2＝I

3R3二、電橋平衡的特點(diǎn)1．電橋平衡時(shí)，IP＝0，可認(rèn)為橋處于“開路”狀態(tài)。

2．電橋平衡時(shí)，IP＝0，c、d兩點(diǎn)處于“短路”狀態(tài)。電橋平衡時(shí)，被測(cè)電阻RX

＝比例臂倍率×比較臂讀數(shù)。利用電橋平衡的特點(diǎn)，人們制造出可以測(cè)量被測(cè)電阻阻值大小的儀器，稱為直流單臂電橋。QJ23型直流單臂電橋外形圖

小結(jié)

1．復(fù)雜電路2．支路3．節(jié)點(diǎn)4．回路5．基爾霍夫第一定律6．基爾霍夫第二定律7．復(fù)雜電路的理論依據(jù)和基礎(chǔ)8．支路電流法9．電壓源12．疊加原理13．二端網(wǎng)絡(luò)、有源二端網(wǎng)絡(luò)、無源二端網(wǎng)絡(luò)14．戴維南定理15．電橋的平衡條件16．電橋平衡特點(diǎn)17．直流單臂電橋10．電流源11．電壓源與電流源轉(zhuǎn)化10．電流源一、實(shí)訓(xùn)目的1.驗(yàn)證基爾霍夫定律的正確性，加深對(duì)基爾霍夫定律的理解。2.熟練掌握電壓表和電流表的使用方法。實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)3驗(yàn)證基爾