运用基尔霍夫电压定律解题(定)

运用基尔霍夫电压定律解题(定)
运用基尔霍夫电压定律解题(定)

项目三、复杂直流电路

【项目描述】本项目着重介绍复杂直流电路的基本分析和计算方法,其中以支路电流法最为基本。这些分析方法不仅适用于直流电路,而且也适用于交流电路,因此必须牢固掌握,要能运用支路电流法分析计算两个网孔的电路。另外,为迎接期中考试,把前面学过的内容复习了一遍。

任务一:基尔霍夫电流定律(2课时)

任务二:基尔霍夫电压定律(2课时)

任务三:支路电流法(2课时)

任务四:测验(2课时)

任务五:电容器和电容(2课时)

任务六:磁场和磁路(2课时)

实习停课一周

【学习目标】掌握节点、支路、回路、网孔的概念

熟练掌握基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律

能运用支路电流法分析计算两个网孔的电路

【重点难点】掌握基尔霍夫定律及其应用。

学会应用支路电流法分析计算复杂直流电路。

【能力目标】能运用基尔霍夫定律检查实验数据的合理性,加深对电路定律的理解

【安全、健康、环保教育】通过做实验提高专业认识,并在实验过程中学会遵守室场管理规定,学会安全用电,学会节约用电,学会文明操作。

任务一:基尔霍夫电流定律(2课时)

【课堂导入】十字路口的车辆川流不息,进入路口的车辆等于驶离路口的车辆数,电路中也有类似的定律——基尔霍夫定律。基尔霍夫定律具体指哪两种定律?

【前置作业】

1、简述支路、节点、回路和网孔的概念。

2、基尔霍夫电流定律的内容是什么?有哪两种表述方法?

3、使用基尔霍夫电流定律时应注意什么?

【学生课堂展示】(学生解决前置作业)

1、大部分同学通过预习课本内容及联系实际生活中遇到的情况来解决前置作业;组员之间进行分工协作、各小组长进行评分,最后由老师评分、小结。

2、知识点拓展如下:

新授课

一、支路、节点、回路和网孔的概念(举例说明概念)

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b = 3。

节点:电路中三条或三条以上支路的连接点。如图3 - 1电路的节点为A、B 两点,该电路的节点数目n = 2 。

回路:电路中任一闭合的路径。如图3-1 电路中的CDEFC、AFCBA、EABDE 路径均为回路,该电路的回路数目l = 3。

网孔:不含有分支的闭合回路。如图3-1 电路中的AFCBA、EABDE 回路均为网孔,

该电路的网孔数目m = 2。

图3-1

二、基尔霍夫电流定律(KCL)内容

基尔霍夫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,恒等于从该节点流出的电流之和,即

∑ I流入=∑ I流出

例如图3-2 中,在节点A 上:I1+I3 = I2+I4+I5

图3-2

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

三、在使用基尔霍夫电流定律时,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,称为电流的参考方向,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。

(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。

【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。

图3-5例3-1

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

说明: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。

知识拓展:

基尔霍夫电流定律的应用举例

1.对于电路中任意假设的封闭面来说,基尔霍夫电流定律仍然成立。如图3-3 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,仍然可由基尔霍夫电流定律判定。如图3-4 中,流入电路B 中的电流必等于从该电路中流出的电流。

图3-3

图3-4

【课后作业】

1.是非题 (1)~(2)。

2.选择题 (1)~(3)。

3.填充题(2)~(3)。

【教学反思】

1、课程方面:本次任务是学习基尔霍夫电流定律,在学习之前先让学生掌握什么是节点、什么是支路、什么是回路的概念。

2、以后努力方向:

在课堂教学中,让学生分小组上台做题、画图,可以提高学生的积极性。但是,有部分学生根本无心向学,专门扰乱课堂秩序,对于这一点,我还需学习如何管理一个班,尽量了解这些学生心里的想法,尽量把学生带到课堂中来。

任务二:基尔霍夫电压定律(2课时)

【课堂导入】基尔霍夫电流定律与基尔霍夫电压定律有什么不同?

【前置作业】

1、基尔霍夫电压定律的内容是什么?有哪两种表达形式?

2、 利用∑ RI = ∑ E 列回路电压方程的原则是什么?

【学生课堂展示】(学生解决前置作业)

1、大部分同学通过预习课本内容及联系实际生活中遇到的情况来解决前置作业;组员之间进行分工协作、各小组长进行评分,最后由老师评分、小结。

2、知识点拓展如下:

新授课

一、 基尔霍夫电压定律(KVL)内容 表达形式一:

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

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 = 0

即 R1I1 + E1 - R2I2 - E2 + R3I3 = 0 表达形式二:

上式也可写成 R1I1 - R2I2 + R3I3 = - E1 + E2

对于电阻电路来说,任何时刻,在任一闭合回路中,各段电阻上的电压降代数和等于各电源电动势的代数和,即∑ RI = ∑ E

二、利用 ∑ RI = ∑ E 列回路电压方程的原则

(1) 标出各支路电流的参考方向并选择回路绕行方向(既可沿着顺时针方向绕行,也可沿着逆时针方向绕行)。

(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。

【课后作业】

1.是非题 (1)~(4)。 2.选择题 (1)~(6)。 3.填充题(2)~(5)。

4.写出基尔霍夫电流定律的内容、表达式。 5.写出基尔霍夫电压定律的内容、表达式。

【教学反思】

1

、课程方面:本次任务是学习基尔霍夫电压定律,再一次巩固节点、回路、支路及网孔的

图 3-6 基尔霍夫电压定律的举例说明

概念,根据步骤列出电压方程。这个内容学生理解起来有点困难,还要加强练习。

2、以后努力方向:

在课堂教学中,我备课时应多联系实际,讲得尽量生动些,这样才能把学生吸引到课堂上来。一味地讲课本内容,学生感觉枯燥,很难集中精神,影响了教学效果。

任务三:支路电流法(2课时)

【课堂导入】1.电路的节点、支路、回路、网孔的概念。

2.基尔霍夫电流定律、电压定律的内容和表达式。

提出问题:对于复杂电路我们可以采用什么方法来求解?

【前置作业】

1、什么叫支路电流法?

2、其计算步骤是什么?

【学生课堂展示】(学生解决前置作业)

1、大部分同学通过预习课本内容及联系实际生活中遇到的情况来解决前置作业;组员之间进行分工协作、各小组长进行评分,最后由老师评分、小结。

2、知识点拓展如下:

新授课

一、支路电流法的概念

以各支路电流为未知量,应用基尔霍夫定律列出节点电流方程和回路电压方程,解出各支路电流,从而可确定各支路(或各元件)的电压及功率,这种解决电路问题的方法称为支路电流法。

对于具有b 条支路、n 个节点的电路,可列出(n - 1)个独立的电流方程和b-(n - 1)个独立的电压方程。

二、对于n条支路,m个节点的电路,应用支路电流法解题的步骤:

(1)选定各支路电流为未知量,并标出各电流的参考方向,并标出各电阻上的正、负。

(2)按基尔霍夫电流定律,列出(m - 1)个独立的节点电流方程式。

(3)指定回路的绕行方向,按基尔霍夫电压定律,列出n - ( m - 1 ) 个回路电压方程。

(4)代入已知数,解联立方程式,求各支路的电流。

(5)确定各支路电流的实际方向。

举例:

【例3-2】如图3-7 所示电路,已知:E1 = 42 V,E2 = 21 V,R1 = 12 Ω,R2 = 3 Ω,R3 = 6 Ω,试求:各支路电流I1、I2、I3 。

图3-7 例3-2

解:该电路支路数b = 3、节点数n = 2,所以应列出1 个节点电流方程和 2 个回路电压方程,并按照∑RI = ∑E 列回路电压方程的方法:

(1) I1 = I2 + I3( 任一节点)

(2) R1I1 + R2I2 = E1 + E2( 网孔1 )

(3) R3I3 -R2I2 = -E2( 网孔2 )

代入已知数据,解得:I1 = 4 A,I2 = 5 A,I3 = -1 A。

电流I1 与I2 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,I3 为负数,表明它们的实际方向与图中所标定的参考方向相反。

【课后作业】

3.填充题(6),4.问答与计算题(1)、(2)。

【教学反思】

1、课程方面:本次任务是在基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律的基础上学习支路电流法,这种方法对于求解支路电流是非常方便的。掌握这个内容还需继续巩固练习。

2、以后努力方向:

在课堂教学中,让学生分小组上台做题、画图,可以提高学生的积极性。但是,有部分学生根本无心向学,专门扰乱课堂秩序,对于这一点,我还需学习如何管理一个班,尽量了解这些学生心里的想法,尽量把学生带到课堂中来。

任务四:测验(2课时)

【课堂导入】我们对前面所学的内容进行一次复习,进行一次测验。

【前置作业】

1、小结第一章的内容。

2、小结第二章的内容。

3、小结第三章的内容。

【学生课堂展示】(学生解决前置作业)

1、大部分同学通过温习课本内容来解决前置作业;组员之间进行分工协作、各小组长进行评分,最后由老师评分、小结。

2、知识点小结如下:

第一章:

1.电路的组成及其作用。

2.电路的三种工作状态。

3.形成电流的条件。

4.电流的大小和方向。

5.直流电的概念。

6.电阻定律的内容;电阻与温度的关系。

7.部分电路欧姆定律的内容。

8.伏安特性曲线。

9.电能和电功率的计算。

10.额定电压和额定功率的概念。

11.焦耳定律的内容。

第二章:

1.电源电动势的大小和方向。

2.闭合电路的欧姆定律的内容和表达式。

3.端电压的概念;外电阻增大和减小时,端电压的变化。

4.串联的定义及特点。

5.串联的重要性质。

6.并联电路的特点和重要性质。

7.混联的计算步骤。

8.电路等效变换的两种方法。

9.计算电路中某点电位的方法。

第三章:

1.基尔霍夫电流定律的内容、表达式。

2.基尔霍夫电压定律的内容、表达式。

【测验题】

一、填空题(每空1分,共38分)

1、电路是由、、和等组成的闭合回路。

2、电路通常有、和三种状态。

3、电荷的移动形成电流。它的大小是指单位内通过导体截面

的。

4、在一定温度下,导体的电阻和它的长度成,而和它的横截面积成。

5、电阻定律可用公式表示;欧姆定律可用公式表示。

6、习惯上规定电荷定向移动的方向为电流的方向(实际方向)。

7、电阻是表示导体对阻碍作用的物理量。

8、规定电动势的方向自极通过电源内部到极。

9、闭合电路由两部分组成,一部分是电源外部的电路,称为;另一部分是电源内

部的电路,称为。

10、闭合电路的欧姆定律的内容:闭合电路内的电流跟电源的电动势成比,跟整个电

路的电阻成比,可用公式表示。

11、串联电路中各处的电流,电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压

之。

12、并联电路中各支路两端的相等,电路中的总电流等于各支路的电流之,总

电阻的倒数等于各并联电阻的之和。

13、习惯上规定的电位为零。

14、电路中任一点与零电位点之间的就是该点的电位。

15、基尔霍夫电流定律指出:任一时刻,流过电路任一节点为零,其数学表达式

为。

16、图a所示电路中有个节点,条支路,个回路。

17、图b所示电路中A、B两点间的等效电阻为。

图a 图b

18、电路中任意一个闭合路径称为,三个或三个以上支路的交汇点叫做。

二、选择题(每题2分,共18分)

1、下列设备中,一定是电源的为()。

A 发电机

B 冰箱

C 电视D白炽灯

2、通过一个电阻的电流是2A,经过3min,通过该电阻的一个截面的电荷量是()。

A 36C

B 360

C C 120C

D 6C

3、一般金属导体具有正温度系数,当环境温度升高时,电阻值将()。

A 增大

B 不变

C 减小D不能确定

4、通常电工术语“负载大小”是指()的大小。

A 等效电阻B实际电功率C实际电压D负载电流

5、千瓦时(h

1?)是()的单位。

k W

A 电压

B 电流

C 电能D电阻

6、下列各种规格的白炽灯中,正常发光时电阻最大的是()。

A 220V、100W

B 110V、100W

C 220V、40W

D 110V、40W

7、有一盏弧光灯,额定值为40V、200W,现将它连入220V的照明电路中,应()

才能使它正常工作。

A并联一个阻值为8Ω的电阻;B并联一个阻值为36Ω的电阻;

C串联一个阻值为36Ω的电阻;D串联一个阻值为8Ω的电阻。

8、有段电阻是16Ω的导线,把它对折起来作为一条导线用,电阻是()。

A8Ω;B16Ω;C4Ω;D32Ω

9、电源的电动势是2V,内电阻是0.1Ω,当外电路断路时,电路中的电流和端电压分别是()。

A 0、2V;

B 20A、2V;

C 20A、0;

D 0、0

三、判断题(每题2分,共20分)

1、导体的电阻是由它本身的物理条件,即长度、横截面积、材料的性质和温度决定的。

()

2、电阻值大的导体,电阻率一定也大。()

3、电阻率越大,表示导电性能越差。()

4、电流做功的过程实际上是电能转化为其他形式的能的过程。()

5、导体中的电流与它两端的电压成正比,与它的电阻成反比。()

6、几个电阻并联后的总电阻值一定小于其中任一个电阻的阻值。()

7、规定自正极通过电源内部指向负极的方向为电动势的方向。()

8、若选择不同的零电位点,电路中各点的电位将发生变化,但电路中任意两点间的电压却

不会改变。()9、任一时刻,电路中任意一个节点上,流入节点的电流之和,一定等于流出该节点的电流

之和。()10、电路中任意的封闭路径都是回路。()

四、综合题(每题6分,共24分)

1、铜导线长150m,它的横截面积为0.15 m2 ,求该导线在20οC时的电阻值。(铜导线的

电阻率取1.7×10-8 Ω?m )

2、电源的电动势为1.5 V,内电阻为0.12Ω,外电路的电阻为1.38Ω,求电路中的电流和端

电压。

3、如图所示,已知E1=45V,E2=12V,电源内阻可忽略不计,R1=5Ω,R2=4Ω,R3=2Ω,求

b,c,d三点的电位。

4、已知电桥电路中I1=25mA, I3=16mA, I4=12mA,求其余各电阻中的电流。

【教学反思】

1、课程方面:本次任务主要复习前面所学的内容,直流电路的基本分析和计算方法、基尔霍夫定律、支路电流法等。在教学过程中,学生们都能理解基尔霍夫定律,能独立完成课后相对应的习题。但利用支路电流法列回路电压方程式时,部分学生对取“+”还是取“-”符号还含糊。

2、以后努力方向:

①在课堂教学中,要时刻留意学生的听课状态,如大部分都听不懂或不能静下心来听时,不要急着赶教学进度,而是想办法讲简单些、有趣些,以提高学生的学习兴致。

③有部分学生无心向学,大声讲话、过位,扰乱课堂秩序,严重影响了课堂教学,针对这一点,我仍需不断努力、磨炼,学习如何管理一个班。只有管理好一个班,上课遇到的问题才能得到解决。

项目四电容和电容器、磁场和磁路

【项目描述】本项目着重介绍电容和电容器的基础知识,磁场和磁场对电流的作用。

通过理解电容器和电容的概念,掌握电容的计算公式,掌握电容器串并联的性质,理解电容器充放电的过程;通过理解理解电流的磁效应,掌握磁场的主要物理量的基本知识。

任务一:电容器和电容(2课时)

任务二:磁场和磁路(2课时)

【学习目标】1.了解常用电容器,理解电容器的电容概念

2.理解决定平行板电容器的电容大小的因素

3.掌握电容的计算公式

4.掌握电容器串联、并联的性质

5.理解电容器的充放电过程

6.理解电流的磁效应

7.掌握磁场的主要物理量的基本知识

【重点难点】1.平行板电容器电容的计算。

2.电容是电容器的固有特性。

3.电容器串联、并联的性质。

4.磁场的四个物理量以及磁场方向与电流方向的关系。

【能力目标】通过掌握电容器和电容的基础知识,学会判别电容器的质量

【安全、健康、环保教育】通过做实验提高专业认识,并在实验过程中学会遵守室场管理规定,学会安全用电,学会节约用电,学会文明操作。

任务一:电容器和电容(2课时)

【课堂导入】展示电容器的实物,了解常用电容器的种类、外形和参数

【前置作业】

1.理解电容器、电容的概念。

2.如何计算平行板电容器的电容?

3.电容器的串并联各有什么性质?

4.如何理解电容器的充放电过程?

5.如何判别电容器的好坏?

【学生课堂展示】(学生解决前置作业)

1、大部分同学通过预习课本内容及联系实际生活中遇到的情况来解决前置作业;组员之间进行分工协作、各小组长进行评分,最后由老师评分、小结。

2、知识点拓展如下:

新授课

一、电容器、电容的概念

电容器

1.电容器 ——任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体都可以组成电容器。

2.当电容器与直流电源接通时,电源两极的电荷就会在电场力的作用下,向电容器的极板上移动,使与电源正极相连接的极板上带正电荷,与电源负极的极板上带负电荷,从而在电容器两极板间建立起电压。

3.充电 —— 使电容器带电的过程称为充电。

4.放电 —— 使电容器失去电荷的过程称为放电。 电容

1、电容器的最基本性质是它能存储电荷。

电容器的两极板上总是带着等量的异性电荷,极板间的电压越高,所带的电荷就越多。

2、对于结构已定的电容器,极板的带电荷量Q 与极板间电压U 的比值是一个常数,这个比值就叫电容器的电容量,简称电容(C),即: C=Q/U

3、电容量的单位:法拉(F)

实际中,F 的单位太大,一般用较小的单位μF ,nF ,pF 。 1μF=10-6F

1nF=10-3μF=10-9F 1 pF=10-6μF=10-12 F

4、电容量反映了电容器在一定电压作用下存储电荷能力的大小。

电容量越大,能存储的电荷量就越多;反之就越少。 5、注意

(1)电容器和电容量都可以简称电容,并且都是用同一字母表示,但它们的意义是不同

的。

(2)实际上不只是电容器才具有电容,任何两导体之间都存在着电容效应。例如:分布

电容 二、平行板电容器的电容

1.平行板电容器的电容与介电常数成正比,与正对面积成正比,与极板的距离成反比。 2.C =ε

d

S

,式中: ε - 介电常数 法拉/米(F / m )

S - 正对的面积 平方米(m 2) d - 两极板间的距离 米(m )

电介质的介电常数ε由介质的性质决定的。真空介电常数

ε0= 8.86 ? 10 -12 F / m

相对介电常数

εr =

εε 例题讲解

例1:平行板电容器的极板面积为100cm 2,两极板间的介质为空气,两极板间的距离为5mm ,现将电压为120V 的直流电源接在电容器的两端。求

(1)该平行板电容器的电容及所带的电荷量。

(2)若将电容器的两极板浸入相对介电常数为2.2的油中,此时电容又是多大? 三、电容器的串并联

电容器的串联

1.电容器的串联:把几只电容器的极板首尾相接,连成一个无分支电路的连接方式。

如图

2.串联的性质

设各电容为C 1、C 2、C 3的电容器上的电压为U 1、U 2、U 3

U 1=

1C q ;U 2=2C q ;

U 3=3

C q U = U 1 + U 2 + U 3 = q (

11C + 21C + 3

1

C ) C 1

= 11C + 21C + 3

1C 结论:(1)q 1 = q 2 = q 3 = q

(2)U = U 1 + U 2 + U 3

(3)

C 1=11

C +21C +3

1C 串联电容的总电容的倒数等于各电容的电容倒数之和。

3.串联的作用:增大耐压,但电容减小。 例1:P62例2 电容器的并联

1.电容器的并联:把几只电容器的正极连在一起,负极也连在一起,这就是电容器的并联。如图所示。

2.性质

设每只电容器的电压都是U ,电容分别为C 1、C 2、C 3,所带电荷量分别为q 1、q 2、q 3,

q 1 = C 1 U q 2 = C 2 U q 3 = C 3 U q = q 1 + q 2 + q 3 q = (C 1 + C 2 + C 3 ) U

结论:(1)q = q1 + q2 + q3

(2)U = U1 = U2 = U3

(3)C = C1 + C2 + C3

并联电容器的总电容等于各电容器的电容之和。

例2:有两只电容器,电容分别为10 μF和20 μF。它们的额定工作电压为25 V和15 V,并联后,接在10 V电源上。求:

(1)q1、q2及C;(2)最大允许的工作电压。

四、电容器的充放电

电容器的充电

开关S合向1,电容器充电。

1.现象:

(1)白炽灯开始较亮,逐步变暗。

(2)○A1的读数由大变小。

(3)○V的读数变大。

(4)最后○A1指向0,○V的大小等于E。

2.解释:

电源正极向极板供给正电荷,电源负极向极板供给负电荷。电荷在电路中形成定向移动,产生电流,两极板间有电压。

S刚合上时,电源与电容器之间存在较大的电压,使大量电荷从电源移向电容器极板,产生较大电流,随着电荷的增加,电压减小,电流减小。当电容器两端电压等于电源电压时,电荷停止定向移动,电流为0,灯不亮。

电容器的放电

S合向2,电容器放电。

1.现象:

(1)白炽灯开始较亮,逐渐变暗,直至熄灭。

(2)○A2开始较大,逐渐变小,电流方向与刚才充电方向相反,直至指示为0。

(3)开始○V指示为E,逐渐下降,直至为0。

2.解释:

放电过程中,由于电容器两极板间的电压使回路中有电流产生。开始这个电压较大,因此电流较大,随着电容极板上的正、负电荷的中和,极板间的电压逐渐减小,电流也减小,最后放电结束,极板间不存在电压,电流为零。

3.结论:

当电容器极板上所储存的电荷发生变化时,电路中就有电流流过;若电容器极板上所储存的电荷量恒定不变时,则电路中就没有电流流过。电路中的电流为

i =

t

q ?? = C t u C ??

五、电容器的质量判别

1.用R ? 100或R ? 1k 挡。

2.将万用表分别与电容器两端接触,指针发生偏转并回到接近起始的地方,说明电容器的质量很好。

3.若指针偏转后回不到起始位置的地方,而停在标度盘的某处说明电容器的漏电很大,这时指针所指出的电阻数值即表示该电容器的漏电阻值。

4.若指针偏转到零位置之后不再回去,则说明电容器内部已经短路;如果指针根本不偏转,则说明电容器内部可能断路,或电容量很小。

【课后作业】

P68-69习题

1.是否题(1)、(2)。 2.选择题(1)~(3)。 3.填充题(1)~(3)。

4.问答与计算题(1)、(2)、(4)、(5)。

【教学反思】

1、课程方面:本次任务主要学习电容和电容器的相关内容,因在电子技能课也学习过这个内容,故学习起来比较容易。

2、以后努力方向:

在课堂教学中,有部分学生无心向学,大声讲话、过位,扰乱课堂秩序,严重影响了课堂教学,针对这一点,我仍需不断努力、磨炼,学习如何管理一个班。只有管理好一个班,上课遇到的问题才能得到解决。

任务二:磁场和磁路(2课时)

【课堂导入】

1、磁铁并不是磁场的唯一来源

2、产生磁场的根本原因是电流

3、电流和磁场之间有着不可分割的联系:磁场总是伴着电流而存在,电流总是被磁场所包围。

【前置作业】

1. 什么叫磁场?

2. 磁场的方向如何定义?什么叫磁感线?

3. 如何判定电流的磁场?

4.磁场的主要物理量包括哪一些?

【学生课堂展示】(学生解决前置作业)

1、大部分同学通过预习课本内容及联系实际生活中遇到的情况来解决前置作业;组员之间进行分工协作、各小组长进行评分,最后由老师评分、小结。

2、知识点拓展如下:

新授课

一、磁场

磁极间相互作用的磁力是通过磁场传递的。磁极在它周围的空间产生磁场,磁场对处在它里面的磁极有磁场力的作用。

二、磁场的方向和磁感线

1.磁场的方向:在磁场中任一点,小磁针静止,N极所指的方向为该点的磁场方向。

2.磁感线:在磁场中画出一些曲线,在曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同。

三、电流的磁场

1.直线电流的磁场

电流方向与它的磁感线方向之间的关系用安培定则判定。

例:

2.环形电流的磁场

电流方向与它的磁感线方向之间的关系,用安培定则判定。

例:

3.通电螺线管的磁场

电流方向与它的磁感线方向之间的关系用安培定则判定。

四、磁场的主要物理量

1、磁感应强度B

1)它是表示磁场强弱的物理量

B =

l

I F

(条件:导线垂直于磁场方向) B 可用高斯计测量,用磁感线的疏密可形象表示磁感应强度的大小。 2)单位:

F ——N (牛顿),I ——A (安培),l ——m (米),B ——T (特斯拉) 3)B 是矢量,方向:该点的磁场方向。

4)匀强磁场:在磁场的某一区域,若磁感应强度的大小和方向都相同,这个区域叫匀强磁场。

2、磁通Φ

1)Φ = B S (条件:① B ⊥ S ;② 匀强磁场) 2)单位:韦伯(Wb ) 3)B =

S

Φ

;B 可看作单位面积的磁通,叫磁通密度。 3、磁导率 μ

1)表示媒介质导磁性能的物理量。真空中磁导率:μ0 = 4π ? 10-7 H / m 。相对磁导率:

μr =

μμ 2)μr < 1 反磁性物质;μr > 1 顺磁性物质;μr >> 1 铁磁性物质。前面两种为非铁磁性物质 μr ≈1,铁磁性物质 μ 不是常数。

4、磁场强度H

1)表示磁场的性质,与磁场内介质无关。 2)H =

μ

B

或 B = μ H = μ0 μr H 3)磁场强度是矢量,方向和磁感应强度的方向一致。 单位:安 / 米(A / m )

【课后作业】

课本课后习题

1.是非题(1)~(4)。 2.选择题(1)~(4)。 3.填充题(1)~(4)。 4.问答与计算题(1)~(4)。

【教学反思】

1、 课程方面:本次任务是学习磁场和磁场对电流的作用,这个知识虽然在初中物理时学习

过,但学生学习起来就觉得比较难,不容易理解。

2、以后努力方向:

①要根据学生的实际情况认真备课,比如说大多数学生基础较差,备课时就尽量备简单点,易懂点,这样才能吸引学生。

②课本比较难的内容不要一一去讲,稍微提一下就好,让学生简单了解一下就行。

③个别学生不尊重老师,态度十分恶劣,严重影响教学效果。因此在班级管理方面,还要继续努力,学习如何管理好学生,这样才能保证上课的质量。

第一节基尔霍夫定律习题.

第三章复杂直流电路 第一节基尔霍夫定律 一、填空: 1、基尔霍夫电流定律指出流过任一节点的 ________________为零 , 其数学表达式为 ________________;基尔霍夫电压定律指出从电路上的任一点出发绕任意回路一周回到该点时 ________________为零,其数学表达式为 ________________。 2、如图 3-11所示的电路中,已知 E=12V,内阻不计,电阻 R 1、 R 2两端的电压为 2V 和 6V ,极性如图所示。那么电阻 R 3、 R 4和 R 5两端的电压分别为________________、 ___________和 ________________,并在图上标出电阻两端的极性。 3、图 3-12所示的电桥电路中,已知电阻 R 1、 R 2和 R 3中的电流分别是 25mA 、 15mA 和 10mA ,方向如图中所示,那么电阻 R 4、 R 5和 R 6中的电流分别是 _____、 ______和 _____,并在图上标出电流方向。 5、电路如图 3-16所示,则 I= 。

6、如图所示,已知I 1=0.01μA , I 2=0.3μA , I5=9.61μA, 则 I 3= , I 6= I4= 。 二、判断 ( 1、基尔霍夫节点电流定律仅适用与电路中的节点,与元件性质有关。 ( 2、基尔霍夫节点电流定律不仅适用于线性电路,而且对非线性电路也适用。 ( 3、基尔霍夫回路电压定律只与元件的相互连接方式有关,而与元件的性质无关。 E 图 3-12 图 3-11 三、选择 1、如图 3-11所示网络 N1、 N2,已知 I 1=5A, I 2=6A,则 I 3为( A 、 11A B、 -11A C、 1A D、 -1A

电工练习题四(基尔霍夫定律)

基尔霍夫定律复习题 1.叫支路。 2.叫节点。 3.叫回路。 4.叫网孔。 5.基尔霍夫电流定律又叫节点定律,它指出: 。 6.基尔霍夫电压定律又叫回路定律,它指出: 。 7.如图所示的电路中有个节点,条支路,个回路,个网孔。 ) 第7题第8题第9题 8.如图所示的电路中有个节点,条支路,个回路,个网孔。 9.如图所示电路中,已知E=12V,内阻不计,电阻R1,R2两端的电压为2V和6V,极性如图,那么电阻R3,R4,R5两端的电压分别为,和。并在图上标出电阻两端的实际电压极性。 10.如图所示为一网络的一部分,则I1= ,I2= 。 11.如图所示,电流I= 。 12.电路如图所示,电压U= 。 第10题第11题第12题 ? 14.电路如图所示,电流I的值为。U S的值为。 第14题第15题15.电路如图所示,U AB为。 16.电路如图所示,电流表读数为0.2A,E1=12V,内阻不计,R1=R3=10Ω,R2=R4=5Ω,用基尔霍夫电压定律求E2的大小(内阻不计)。 — 18.下图电路中,I等于多少 19.如图电路中,已知I1=,I2=,R=50KΩ,则电压U是多少 20.如图所示的电桥电路中已知电阻R1,R2和R3中的电流分别为25mA,15mA和10mA,方向如图中所示,那么电阻R4,R5和R6中的电流分别为多少并且在图上标出电流方向。 21.如图是某电路中的一部分,其中安培表读数为10A,求电压U。

1.基尔霍夫电压定律公式中的正负号,只与回路的绕行方向有关,而与电流、电压和电动势的参考方向无关。() 2.基尔霍夫电压定律是指沿任意回路绕行一周,各段电压的代数和一定等于零。() * 3.基尔霍夫定律不仅适用于线性电路,而且对非线性电路也适用。() 4.基尔霍夫第一定律也叫 电流定律,其表达式为。基尔霍夫第二定律也叫电压定律, 其表达式为。 5.如图所示,写出(1)U AB、U AC、U BC的表达式。(2)根据从D、E、F、D的绕行方向,写出回路电压方程。* 6.如图所示,已知I1=1A,I2=2A,E1=10V,E2=5V,R=5Ω,则I3= ,I= * 7.如图所示,R1=2Ω, R3=5Ω,E1=17V,E2=17V,I1=1A,,求I2及R2的大小: 8.写出以下回路的回路电压方程。 ①回路A-B-C-A的回路电压方程: ②回路A-D-C-A的回路电压方程: 】 ③回路A-D-C-B-A电的回路电压方程:

14基尔霍夫定律练习题

如对您有帮助,请购买打赏,谢谢您! 1.4 基尔霍夫定律 1、不能用电阻串、并联化简的电路称为__复杂电路_______。 2、电路中的_____每一分支_______称为支路,____3条或3条以上支路___所汇成的交点称为节点,电路中__________闭合的电路______________都称为回路。 3、基尔霍夫第一定律又称为_____________基尔霍夫电流定律_____________,其内容是:________任一时刻,对于电路中任意某一节点,流入该节点的电流之和,恒等于流出该节点的电流之和,数学表达式为:_∑i入=∑i出。 4、基尔霍夫第二定律又称为__基尔霍夫电压定律_,其内容是__任一时刻,对于电路中任一回路各段电压的代数和恒等于零_,数学表达式:________∑u=0_________。 5、基尔霍夫电流定律(KCL)说明在集总参数电路中,在任一时刻,流出(或流入)任一节点或封闭面的各支路电流的代数和为零。 6、基尔霍夫电压定律(KVL)说明在集总参数电路中,在任一时刻,沿任一回路绕行一周,各元件的电压代数和为零。 7、每一条支路中的元件,仅是一只电阻或一个电源。(×) 8、电桥电路是复杂直流电路,平衡时又是简单直流电路。(√) 9、电路中任一网孔都是回路。(√) 10、电路中任一回路都可以称为网孔。(×) 11、在列某节点的电流方程时,均以电流的参考方向来判断电流是“流入”还是“流出”节点。(√) 12、基尔霍夫电流定律是指沿回路绕行一周,各段电压的代数和一定为零。(×) 13、在节点处各支路电流的参考方向不能均设为流向节点,否则将只有流入节点的电流,而无流出节点的电流。(×) 14、沿顺时针和逆时针列写KVL方程,其结果是相同的。(√) 15、从物理意义上来说,KCL应对电流的实际方向说才是正确的,但对电流的参考方向来说也必然是对的。(√) 16、基尔霍夫定律只适应于线性电路。(×) 17、基尔霍夫定律既适应于线性电路也适用与非线性电路。(√) 18、电路中任意两个结点之间连接的电路统称为支路。(∨) 19、网孔都是回路,而回路则不一定是网孔。(∨)

1-4 基尔霍夫电压定律

1.4 基尔霍夫电压定律 邹建龙,西安交通大学电气工程学院 1. 基尔霍夫电压定律 基尔霍夫电压定律(Kirchhoff’s Voltage Law, KVL )有两种表述形式: 表述形式一:对电路中任意一个回路而言,沿回路绕向,升压=降压。 图1为KVL 表述形式一示意图。图中回路绕向均取顺时针方向,当然也可以选逆时针方向,至于选哪种绕向,根据各人喜好来定就可以了。图中的电压源电压为升压,之所以是升压,是因为升压定义为沿着回路绕向,从负极抬升到正极;电阻电压为降压,是因为对于电阻来说,沿着回路绕向,从正极降低到负极。 基尔霍夫电压定律成立的依据是电场力做功与路径无关。电场力做功与路径无关的详细证明需要用到电磁场的知识,在“电磁场与波”课程中有详细证明。为了直观理解电场力做功与路径无关,可以以重力做功与路径无关类比。我们将一个物体从地面抬起来,然后绕一圈,最后放回地面。物体在抬升时,重力做负功,物体下降时,重力做正功,最后物体转了一圈回到地面,重力总的做功为零,也就是说正功等于负功。 R u s u s R u s u 1 R 2 R u s 12R R u u u =+(升压)(降压) 图1 KVL 表述形式一(升压=降压)示意图 表述形式二:对电路中任意一个回路而言,该回路的所有电压的代数和等于零。 这听起来有点莫名其妙,貌似很高深的样子。其实该结论的得出过程很简单,就是将表述形式一的“升压=降压”,变成“升压?降压=0”。 显然,表述形式一和表述形式二是等价的。 图2给出了KVL 表述形式二(电压代数和=0)的示意图。由图可见,升压项前取“+”,而降压项前取“?”。如果将方程两端同时乘以1?,则升压项取负,降压项取正。以上两种情况是等价的,我们以后一般升压取负,降压取正。 R u s u s (R u =0 s u 1 R 2 R s 120R R u u u ?=(升压)-(降压)(降压) 图2 KVL 表述形式二(电压代数和=0)示意图

实验1 基尔霍夫电流定律的验证实验

实验一基尔霍夫电流定律的验证实验 一、实验目的 1、通过实验验证基尔霍夫电流定律,巩固所学的理论知识。 2、加深对参考方向概念的理解。 二、实验原理 1、基尔霍夫定律: 基尔霍夫电流定律为ΣI = 0 ,应用于节点。基尔霍夫定律是分析与计算电路的基本重要定律之一。 图1-1 两个电压源电路图图1-2 基尔霍夫电流定律 2、基尔霍夫电流定律(Kirchhoff's Current law)可简写为KCL: 基尔霍夫电流定律,在任一瞬时,流向某一节点的电流之和应该等于由该节点流出的电流之和。就是在任一瞬时,一个节点上电流代数和恒等于零。在图1-1所示电路中,对节点a图1-2可以写出 I1 + I2 = I3 或 I1 + I2 -I3 = 0 即 ΣI = 0 3、参考方向: 为研究问题方便,人们通常在电路中假定一个方向为参考,称为参考方向。 (1) 若流入节点的电流取正号,则流出节点的电流取负号。 (2) 任一回路中,凡电压的参考方向与回路绕行方向一致者,则此电压的前面取正号,电压的参考方向与回路绕行方向相反者,前面取负号。 (3) 任一回路中电流的参考方向与回路绕行方向一致者,前面取正号,相反者前面取负号。在实际测量电路中的电流或电压时,当电路中所测的电流或电压的实际方向与参考方向相同时取正值,其实际方向与参考方向相反时取负值。 三、实验内容及步骤 KCL定律实验即在EWB界面上绘制如图1-3所示的电路图,通过软件仿真的方法验证KCL定律的正确性。对于该电路图来讲,两个直流电源E1、E2共同作用于电路中,设定电流I1、I2为流入结点a的方向,电流I3为流出结点a的方向,根据前述参考方向的定义,在列写KCL方程时,I1、I2、I3前分别应取“+”、“+”、“-”号,则对结点a列KCL

基尔霍夫定律-教学导案

基尔霍夫定律-教案

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 2

学科《电工学》 课题§1-5《基尔霍夫定律》班级机电57班 人数47 课时2学时课型教授课周次第九周授课时间2008年4月23日星期三第5、6节 教学目的及其目标 知识目标: 1、理解支路、节点、回路、网孔等基本概念 2、掌握基尔霍夫两定律所阐述的内容 3、应用基尔霍夫两定律进行计算 情感目标:培养学生通过实验现象归纳事物本质、将感性认识提升为理论知识的能力 技能目标:1、培养实际操作能力及独立思考、钻研、探究新知识的能力 2、培养创新意识,提高分析问题与解决问题的能力,举一反三,触类旁通 教学重点基尔霍夫定律的内容及表达式 运用基尔霍夫定律的解题步骤及例题讲解 教学难点电流参考正方向的理解及电阻电压、电源电动势正负的确定教学方法观察演示法、讲授法、启发讨论法、媒体应用法 教具及参考书1、完整的基尔霍夫定律实验板一块 2、万用表三支 3、多媒体课件 4、电化教学设备 5、连接导线若干 6、电阻若干 参考书:《电工与电子基础》(机工4版) 教学过程1、组织教学 2、复习提问 3、新课引入 4、新课讲授 5、提问 6、归纳总结 7、布置作业 教材分析 本节课采用实验演示教学法,导出基尔霍夫定律的具体内容及数学表达式,并详细讲解在列节点电流方程和回路电压方程的方程式中,电流、电压、电动势字母前正负号的确定,通过例题讲解,使学生能较好的掌握课程的重点,引导学生释疑解难、突破难点,学好课程内容。

基尔霍夫电压定律教案

《基尔霍夫电压定律教案》 [课题]基尔霍夫电压定律(高等教育出版社《电工基础》第三章第一节) [课时]45分钟 [教材分析] 基尔霍夫电压定律是求解复杂电路的基本定律。而复杂电路是简单电路知识的延伸,从一个电源到多个电源,从简单的串并联到复杂电路。基尔霍夫电压定律为学生进一步学习支路电路法、回路电流法等复杂电路的求解奠定的知识基础;同时,通过本节课的学习,学生将逐步学会科学的学习方法,养成严谨求实的科学态度,形成合作精神和竞争意识,为继续学习和发展奠定方法基础。 [学情分析] 该班学生在前已经学习了欧姆定律等简单电路的基本分析方法及其运算。从前面的几节的学习中,可知他们的基础理论较低,尤其是数学运算能力也较低,但他们活跃好动,思维活跃等特点,因此,在授课设计中应充分发挥学生在一特点,采用分组合作、分组竞争,组织他们边动边学,从“活动”中引入教学知识点,充分调动活跃课堂气氛,提高他们学习兴趣。 [教学目标] 知识目标 (1)理解网孔和回路两个名词; (2)掌握并应用基尔霍夫电压定律内容,写出表达式; 能力目标 (1)有一定分析比较能力; (2)学会类比、比较和归纳总结学习方法; 情感目标 在学习过程中,学会合作,形成竞争意识,养成严谨求实的科学态度。 [重点难点] 重点:基尔霍夫电压定律 难点:回路绕行方向、电路方向及电源方向的判别 [重点难点突破] 在讲解基尔霍夫电压定律时,首先设计几个框架,让学生数数,确定回路及绕行方向;其次在每一个回路中让学生思考阻碍绕行方向不同的结果;再次强调与绕行方向相同或不同情况的处理;最后让学生总结归纳基尔霍夫电压定律及注意要点,从而引导学生学习掌握基尔霍夫电压定律的内容。 [教学指导] 根据学情,本节课我采用的教学指导策略有: (1)为激发学生兴趣、调动学生积极性,从简单到复杂逐步引入,创建一个“数框”的活动情景作为课题引入; (2)应用合作学习、竞争学习模式,营造一个师生互动,团体比较的课堂气氛,从活动中让学生体会知识的趣味性,学会类比、比较和归纳总结的学习方法。 [教法选择] 运用讨论法,讲解法、练习法等多种教学方法

1—7基尔霍夫定律1

习题1 1—3 根据图1-29所示参考方向和数值确定各元件的电流和电压的实际方向,计算各元件的功率并说明元件是吸收功率还是发出功率。 (a) (b) (c) (d) 图1-29 1—4 在图1-30所示电路中 (1)元件A吸收10W功率,求其电压U a; (3)元件C吸收-10W功率,求其电流i c; (5)元件E发出10W功率,求其电流i e; (7)元件G发出10mW功率,求其电流i g; (1) (3) (5) (7) 图1-30 1—5 求图1-31所示各电路中未知量。 (a) (b) (c) 图1-31 1—9 在图1-35所示参考方向和数值下,求 (1) 图(a)电路中电流I; (2) 图(b)电路中各未知支路电流; (3) 图(c)中各未知支路电压。 (a) (b) (c) 图1-35

1—11 求图1-37所示电路中电压U1、U ab、U cb。 图1-37 1—13 求图1-39所示电路中电压U1和电流I2。 图1-39 1—14 求图1-40所示电路中电压U s和电流I。 图1-40 习题2 2—l 电路如图2-22所示,已知R1=1Ω,R2=2Ω,R3=4Ω,求各电路的等效电阻R ab。 (c)(d) (e) (f) 图2-22 2—3 电路如图2-24所示,已知R=2Ω,求开关打开和闭合时等效电阻R ab。

图2-24 2—9 电路如图2-30所示: (1)开关K打开时,求电压U ab; (2)开关K闭合时,求流过开关电流I ab。 (a) 图2-30 2-13 求图2-34所示各电路的最简单的等效电路。 (a) (b) (c) 图2-34 2—14 求图2-35所示各电路的最简单的等效电路。 (b) (d) (f) 图2-35 2-18 求图2-39所示各含受控源电路的输入电阻R i。

运用基尔霍夫电压定律解题定

项目三、复杂直流电路 【项目描述】本项目着重介绍复杂直流电路的基本分析和计算方法,其中以支路电流法最为基本。这些分析方法不仅适用于直流电路,而且也适用于交流电路,因此必须牢固掌握,要能运用支路电流法分析计算两个网孔的电路。另外,为迎接期中考试,把前面学过的内容复习了一遍。 任务一:基尔霍夫电流定律(2课时) 任务二:基尔霍夫电压定律(2课时) 任务三:支路电流法(2课时) 任务四:测验(2课时) 任务五:电容器和电容(2课时) 任务六:磁场和磁路(2课时) 实习停课一周 【学习目标】掌握节点、支路、回路、网孔的概念 熟练掌握基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律 能运用支路电流法分析计算两个网孔的电路 【重点难点】掌握基尔霍夫定律及其应用。 学会应用支路电流法分析计算复杂直流电路。 【能力目标】能运用基尔霍夫定律检查实验数据的合理性,加深对电路定律的理解 【安全、健康、环保教育】通过做实验提高专业认识,并在实验过程中学会遵守室场管理规定,学会安全用电,学会节约用电,学会文明操作。 任务一:基尔霍夫电流定律(2课时) 【课堂导入】十字路口的车辆川流不息,进入路口的车辆等于驶离路口的车辆数,电路中也有类似的定律——基尔霍夫定律。基尔霍夫定律具体指哪两种定律? 【前置作业】 1、简述支路、节点、回路和网孔的概念。 2、基尔霍夫电流定律的内容是什么?有哪两种表述方法? 3、使用基尔霍夫电流定律时应注意什么? 【学生课堂展示】(学生解决前置作业) 1、大部分同学通过预习课本内容及联系实际生活中遇到的情况来解决前置作业;组员之间进行分工协作、各小组长进行评分,最后由老师评分、小结。 2、知识点拓展如下: 新授课 一、支路、节点、回路和网孔的概念(举例说明概念) 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b = 3。 节点:电路中三条或三条以上支路的连接点。如图3 - 1电路的节点为A、B 两点,该电路的节点数目n = 2 。 回路:电路中任一闭合的路径。如图3-1 电路中的CDEFC、AFCBA、EABDE 路径均为回路,该电路的回路数目l = 3。 网孔:不含有分支的闭合回路。如图3-1 电路中的AFCBA、EABDE 回路均为网孔,

电路分析实验基尔霍夫定律的验证

《电路分析实验》目录 一、基尔霍夫定律的验证 (1) 二、叠加原理的验证 (2) 三、戴维南定理和诺顿定理的验证 (4) 四、RC一阶电路的响应测试 (7) 五、RLC串联揩振电路的研究 (10) 六、RC选频网络特性测试 (13) 实验一基尔霍夫定律的验证 一、实验目的 1. 验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解。 2. 学会用电流插头、插座测量各支路电流。 二、原理说明 基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压,应能分别满足基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。即对电路中的任一个节点而言,应有ΣI=0;对任何一个闭合回路而言,应有ΣU=0。 运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向,此方向可预先任意设定。 三、实验设备(同实验二) 四、实验内容 实验线路与实验五图5-1相同,用DG05挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路。 1. 实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。图5-1中的I1、I2、I3的方向已设定。三个闭合回路的电流正方向可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。 2. 分别将两路直流稳压源接入电路,令U1=6V,U2=12V。 3. 熟悉电流插头的结构,将电流插头的两端接至数字毫安表的“+、-”两端。 4. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中,读出并记录电流值。 五、实验注意事项 1. 同实验二的注意1,但需用到电流插座。

2.所有需要测量的电压值,均以电压表测量的读数为准。U1、U2也需测量,不应取电源本身的显示值。 3. 防止稳压电源两个输出端碰线短路。 4. 用指针式电压表或电流表测量电压或电流时,如果仪表指针反偏,则必须调换仪表极性,重新测量。此时指针正偏,可读得电压或电流值。若用数显电压表或电流表测量,则可直接读出电压或电流值。但应注意:所读得的电压或电流值的正确正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。 六、预习思考题 1. 根据图5-1的电路参数,计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值,记入表中,以便实验测量时,可正确地选定毫安表和电压表的量程。 2. 实验中,若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流,在什么情况下可能出现指针反偏,应如何处理?在记录数据时应注意什么?若用直流数字毫安表进行测量时,则会有什么显示呢? 七、实验报告 1. 根据实验数据,选定节点A,验证KCL的正确性。 2. 根据实验数据,选定实验电路中的任一个闭合回路,验证KVL的正确性。 3. 将支路和闭合回路的电流方向重新设定,重复1、2两项验证。 4. 误差原因分析。 5. 心得体会及其他。 实验二叠加原理的验证 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出:在有多个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号(某独立源的值)增加或减小K 倍时,电路的响应(即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值)也将增加或减小K倍。 四、实验内容 实验线路如图7-1所示,用DG05挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。图7-1

电路实验 验证基尔霍夫定律

实验一 基尔霍夫定律 一、实验目的 1.用实验数据验证基尔霍夫定律的正确性; 2.加深对基尔霍夫定律的理解; 3.熟练掌握仪器仪表的使用方法。 二、实验原理 基尔霍夫定律是电路的基本定律之一,它规定了电路中各支路电流之间和各支路电压之间必须服从的约束关系,即应能分别满足基尔霍夫电流定律和电压定律。 基尔霍夫电流定律(KCL ):在集总参数电路中,任何时刻,对任一节点,所有各支路电流的代数和恒等于零。即 ∑I=0 通常约定:流出节点的支路电流取正号,流入节点的支路电流取负号。 基尔霍夫电压定律(KVL ):在集中参数电路中,任何时刻,沿任一回路内所有支路或元件电压的代数和恒等于零。即 ∑U=0 通常约定:凡支路电压或元件电压的参考方向与回路绕行方向一致者取正号,反之取负号。 三、实验内容 实验线路如图1.1所示。 1. 实验前先任意设定三条支路的电 流参考方向,如图中的I 1、I 2、I 3所示。 2. 分别将两路直流稳压电源接入电 路,令u 1=6V ,u 2 =12V ,实验中调好后保 持不变。 3.用数字万用表测量R 1 ~R 5 电阻元 图 1.1基尔霍夫定律线路图注意图中E 和F 互换一下 件的参数取50~300Ω之间。 4.将直流毫安表分别串入三条支路中,记录电流值填入表中,注意方向。 5.用直流电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值,记录电压值填入表中。 四、实验注意事项 1.防止在实验过程中,电源两端碰线造成短路。 2.用指针式电流表进行测量时,要识别电流插头所接电流表的“+、-”极性。倘若不换接极性,则电表指针可能反偏(电流为负值时),此时必须调换电流表极性,重新测量, R 4 R 5 u 1 u 2

第7讲基尔霍夫定律

课内试验项目操作分析单 班级________姓名_______学号_______ 编制部门:编制人:编制日期: 项目编号项目名称基尔霍夫定律训练对象 课程名称电工电子技术教材《电工技术》《电子技术基础》学时1 试验目的(1)掌握万用表测量电流、电压的方法及稳压电源的使用方法 (2)掌握基尔霍夫定律的内容和其在电路分析中的应用 (3)培养学生严谨细致,认真负责的工作作风 一、仪器设备: ZH-12通用电学实验台、万用表 二、注意事项: 1、试验之前应先检查设备、器材的好坏。 2、电路连接时,要注意电源极性,避免反接。 3、使用万用表时,要正确选择档位,且要规范操作。若选用电压表和电流表则应注意选 用合适量程的表,并且电路连接时要注意极性。 4、测量电压时,应将表并在所测对象两端;测量电流时,应将表串入电路。 三、试验电路: 试验<1> 图

四、操作步骤: (1)调节ZH-12实验台上的稳压电源,使其输出电压为9V,待用。 (2)(2)按图<1>所示电路图接线。 (3)(3)经教师检查后接通电源,用万用表测电压及各支路电流,并将结果填入表<1>中。 五、结果汇总 六、结果分析 1、分析试验电路(1)中各电流的关系 2、分析试验电路(1)中各段电压的关系 七、评分 1、操作是否符合规范(40%) 2、结果是否正确(30%)总分:_________ 3、分析是否正确(30%)

课题7:基尔霍夫定律 课型:讲练结合 教学目的: 知识目标: (1)掌握基尔霍夫定律。 (2)学会运用基尔霍夫定律进行电路分析。 技能目标: (1)进一步熟悉万用表测量电压、电流的方法。 (2)进一步熟练电路连接技巧。 重点、难点: 重点:(1)基尔霍夫电压和电流定律的内容及表达式。 难点:(1)运用基尔霍夫定律分析电路。 (2)列方程∑I=0、∑U=0过程中,电流,电压,电动势字母前正负号的确 定。 教学分析 本节课采用学生先根据电路及要求进行试验,在课堂讲解过程中老师再加以演示,边演示边讲解,导出基尔霍夫定律的具体内容及表达式,再详细讲解在列KCL、KVL方程式中,电流,电压,电动势字母前正负号的确定,通过例题讲解,使学生能较好的理解课程 的内容,突破难点。 复习、提问: (1)电路开路及短路时的特点? (2)什么是简单电路? 教学过程: 一、引入 问题:简单电路是指可以用元件的串、并联加以化简求解的电路,复杂电路是指不能用元件的串、并联化简得以求解的电路, 如下图所示电路。

基尔霍夫定律练习题

基尔霍夫定律练习题 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】

1.4基尔霍夫定律 1、不能用电阻串、并联化简的电路称为__复杂电路_______。 2、电路中的_____每一分支_______称为支路,____3条或3条以上支路___所汇成的交点称为节点,电路中__________闭合的电路______________都称为回路。 3、基尔霍夫第一定律又称为_____________基尔霍夫电流定律_____________,其内容是:________任一时刻,对于电路中任意某一节点,流入该节点的电流 之和,恒等于流出该节点的电流之和,数学表达式为:_∑i 入=∑i 出 。 4、基尔霍夫第二定律又称为__基尔霍夫电压定律_,其内容是__任一时刻,对于电路中任一回路各段电压的代数和恒等于零_,数学表达式: ________∑u=0_________。 5、基尔霍夫电流定律(KCL)说明在集总参数电路中,在任一时刻,流出(或流入)任一节点或封闭面的各支路电流的代数和为零。 6、基尔霍夫电压定律(KVL)说明在集总参数电路中,在任一时刻,沿任一回路绕行一周,各元件的电压代数和为零。 7、每一条支路中的元件,仅是一只电阻或一个电源。(×) 8、电桥电路是复杂直流电路,平衡时又是简单直流电路。(√) 9、电路中任一网孔都是回路。(√) 10、电路中任一回路都可以称为网孔。(×) 11、在列某节点的电流方程时,均以电流的参考方向来判断电流是“流入”还是“流出”节点。(√) 12、基尔霍夫电流定律是指沿回路绕行一周,各段电压的代数和一定为零。(×) 13、在节点处各支路电流的参考方向不能均设为流向节点,否则将只有流入节点的电流,而无流出节点的电流。 (×) 14、沿顺时针和逆时针列写KVL方程,其结果是相同的。 (√)

(完整版)基尔霍夫定律练习题

基尔霍夫定律 一.填空题 1.能应用 电路和 电路 的规律进行分析和计算的电路,叫简单电路.这种电路可用 定律进行分析和计算.不能应用 电路和 电路的规律进行分析和计算的电路叫复杂电路,适用此电路重要定律是 . 2.三个或三个以上电流的汇聚点叫 .两个 节点间的任一电流所经过的路径叫 .电路中从某一节点出发,任意绕行回到原出发点的闭合路径叫 .最简单的回路叫 .任何一个独立的回路中,必须至少包含一条其它 中没有用过的新 . 3. 基尔霍夫第一定律也叫 定律 ,可用字母 表示.其数学表达式Σ.I=0含义是:进某一 的全部电流之和恒等于零;数学表达式ΣI 入=ΣI 出的含义是:进入某一节点的全部电流之际 恒等于流出该节点的全部电流之 . 4. 基尔霍夫第二定律也叫 定律 ,可用字母 表示.其数学表达式.ΣU=0含义是:沿回路绕行一周,沿途各部分 的 恒等于零;数学表达式ΣE=ΣIR 的含义:沿回路绕行一周,沿途各电动势的 恒等于沿途各 两端电压的 . 5.应用基尔霍夫定律列节点电流方程时,若电路中有n 个节点,就可以列出 个 的节点电流方程,若电路 中有m 条支路,应该列出 个 的回路电压方程. 6.如果某复杂电路有3个节点,3个子网孔,5条支路,要采用支路电流法求解各支路电流共应列出其 个方程.其中,节点电流方程 个,回路电压方程 个. 7. 基尔霍定律是进行电路 和 的 的最 的定律.它适合于 电路. 8.如图.有 个节点,其中独立的节点 个,有 条支路;有 个回路,有 网孔. 9.如图,应用支路电流法求解的五个方程应是.(1) (2) (3) (4) (5) . 10.电路中各点的电位都是 ,参考点而言的.如果事先没有指 ,谈电路中某点电位就毫无意义了.在计算电路中某点电位时,必须首先确定该电路 的 .电位的高低与计算时绕行 和参考点的 有关,而与绕行的 无关. 二.选择题 A直流电路B交流电路C简单电路D.复杂电路E.线性电路F.非线性电路 2.如图.为某一电路中的一个节点,则I4是( ) 3.如图,E1=10V,E2=25V,R1=5Ω,R2=10Ω,I=3A,则I 1与I 2分别是( ) A.1A,2A B.2A,1A C.3A,0A D.0A, 3A 4.如图,E 1=12V,E 2=9V ,R 1=R 6=1Ω,R 2=0.5Ω,R 3=5Ω,R 4=6Ω,R 5=3Ω,则A,B 两点电位( ) A.V A >V B ,B,V A

实验一基尔霍夫定律的验证

实验一基尔霍夫定律的验证 一、实验目的 1、掌握万用表和实验装置上直流电工仪表和设备的使用方法。 2、验证基尔霍夫原理的正确性,从而加深对线性电路的基尔霍夫原理的认识和理解。 二、实验设备 三、原理说明 基尔霍夫电流定理(KCL):对于任何集总参数电路的任一结点,在任一时刻,流出该结点全部支路电流的代数和等于零。 (流出该结点的支路电流取正号,流入该结点的支路电流取负号。)基尔霍夫电压定律(KVL):对于任何集总参数电路的任一回路,在任一时刻,沿该回路全部支路电压的代数和等于零。 (电压参考方向与回路绕行方向相同的支路电压取正号,与绕行方向相反的支路电压取负号。) 由支路组成的回路可以视为闭合结点序列的特殊情况。沿电路任一闭合路径(回路或闭合结点序列)各段电压代数和等于零。 四、实验内容 实验电路如图2-1所示 1、熟悉使用仪器,注意仪器的量程范围。 2、按图2-1电路接线,E 为+12、E2为+6V电源。 1 3、用万用表直流电压档和毫安表(接电流插头)测量各支路电流及数据记入表格中。

图 2-1 4、验证 1)基尔霍夫电流方程 (取节点B或D点, 说明什么?) 2)基尔霍夫电压方程 (采用任一回路,说明什么?) 五、实验注意事项 1、测量各支路电流时,应注意仪表的极性, 及数据表格中“+、-”号的记录。 2、注意仪表量程的及时更换。 六、思考题和心得体会 1、实验中若E 1、E 2 分别单独作用,在实验中应如何操作?可否直接将不作 用的电源(E 1或E 2 )置零(短接)? 2、实验电路中,测量的正负值使用不当,试问基尔霍夫定律还成立吗? 3、心得体会及其他。

(完整版)基尔霍夫定律和戴维宁定理题目(有答案)

3.6 基尔霍夫定律 一、填空题 1.由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路称为;三条或三条以上支路的汇交点称为;电路中任一团合路径称为;内部不包含支路的回路称为。 支路;节点;回路;网孔 2.在图3-16 所示电路中,有个节点,条支路,个回路,个网孔。 4;6;7;3 3.在图3-17所示电路中,已知I1=2 A,I2=3 A,则I3= 。 -1A; 4.基尔霍夫第一定律不仅适用于节点,也可推广应用于任一假想的。封闭面;

5.基尔霍夫第二定律不仅适用于闭合回路,也可推广应用于不闭合的。假想回路; 6.已知图3-18所示三极管Ib=20uA,Ic=3mA,则lc= 。 3.02mA; 7.在图3-19所示电路中,I1= ,I2= ,I3 。 -1A;0;-1.2A 8.对于2个节点、3条支路的复杂电路,可列出个独立的节点电流方程 和个独立的回路电压方程。 1;2 二、选择题 1.在图3-20所示示电路中,U AB的表达式可写成U AB=( )。 A. IR+E

B. IR-E C. -IR+E D. –IR-E B 2.在图3-21所示电路中,假设绕行方向为逆时针方向,则可列回路电压方程为( )。 A.I3R3-E2+I2R2-I1R1+E1=0 B.I1R3-E2+I2R2+I1R1-E=0 C.-I3R3+E1-I1R1+I2R2-E2=0 D.-I3R3-E1+I1R1-I2R2+E2=0 C 3.某电路有3个节点和5条支路,则应用基尔霍夫定律可列出独立的节点电流方程和独立的回路电压方程个数分别为( )。 A.3 2 B.4 1 C.2 3 D.4 5 C

电路实验三实验报告_基尔霍夫定律地验证

电路实验三实验报告 实验题目:基尔霍夫定律的验证 实验内容: 1. 用面包板搭接一个电路,熟悉面包板的使用; 2. 验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律普遍性的理解 ; 3. 进一步学会使用万用表。 实验环境: 面包板,数字万用表,色环电阻,学生实验箱(直流稳压电源) 。 实验原理: 使用面包板搭接一个含有两个以上网孔的电路, 测出各支路的电压和各节点的电流, 验 证它们是否满足基尔霍夫定律。 1. 基尔霍夫电流定律: 对电路中任意节点,流入、流出该节点的代数和为零。即 ∑I=0。 2. 基尔霍夫电压定律: 在电路中任一闭合回路,电压降的代数和为零。 即 ∑U=0。 实验记录及结果分析: 实验电路图: 1 i1 i3 R1 R2 ① i2 - U1 + - U3 + 3 i2 i 2 ABM Us_1 5V 1 + U2 R3 2 ABM Us_2 12V - 实验数据: R1 0.859K Ω U1 2.31V i1 -2.33mA R2 1.338K Ω U2 7.37V i2 1.45mA R3 1.032K Ω U3 7.53V i3 3.79mA 实验分析: 1. 对于结点 1:i1-i2+i3=- 2.33mA-1.45mA+ 3.79mA=0.01mA 说明在误差范围内,该结点符合 KCL 定律。 2. 对于回路 1:-U1+U2-Us1=-2.31V+7.37V-5V=0.06V

说明在误差范围内,该回路符合KVL定律。 3. 对于回路2:-U2-U3+Us2=-7.37V-7.53V+15V=0.1V 说明在误差范围内,该回路符合KVL定律。 实验总结: 经过这次实验,我学习到了如果利用面包板搭建电路,面包板上的孔如何实现串并联。 同时,这次实验也巩固了我对万用表的操作,使用万用表比上次更为熟练了。实验结果也验证了KCL与KVL的定律,为以后电路分析加深了印象。

基尔霍夫定律练习题

1.4基尔霍夫定律 1、不能用电阻串、并联化简的电路称为__复杂电路_______。 2、电路中的_____每一分支_______称为支路,____3条或3条以上支路___所汇成的交点称为节点,电路中__________闭合的电路______________都称为回路。 3、基尔霍夫第一定律又称为_____________基尔霍夫电流定律_____________,其内容是:________任一时刻,对于电路中任意某一节点,流入该节点的电流之和,恒等于流出该节点的电流之和,数学表达式为:_∑i入=∑i出。 4、基尔霍夫第二定律又称为__基尔霍夫电压定律_,其内容是__任一时刻,对于电路中任一回路各段电压的代数和恒等于零_,数学表达式:________∑u=0_________。 5、基尔霍夫电流定律(KCL)说明在集总参数电路中,在任一时刻,流出(或流入)任一节点或封闭面的各支路电流的代数和为零。 6、基尔霍夫电压定律(KVL)说明在集总参数电路中,在任一时刻,沿任一回路绕行一周,各元件的电压代数和为零。 7、每一条支路中的元件,仅是一只电阻或一个电源。(×) 8、电桥电路是复杂直流电路,平衡时又是简单直流电路。(√) 9、电路中任一网孔都是回路。(√) 10、电路中任一回路都可以称为网孔。(×) 11、在列某节点的电流方程时,均以电流的参考方向来判断电流是“流

入”还是“流出”节点。(√) 12、基尔霍夫电流定律是指沿回路绕行一周,各段电压的代数和一定为零。(×) 13、在节点处各支路电流的参考方向不能均设为流向节点,否则将只有流入节点的电流,而无流出节点的电流。(×) 14、沿顺时针和逆时针列写KVL方程,其结果是相同的。(√) 15、从物理意义上来说,KCL应对电流的实际方向说才是正确的,但对电流的参考方向来说也必然是对的。(√) 16、基尔霍夫定律只适应于线性电路。(×) 17、基尔霍夫定律既适应于线性电路也适用与非线性电路。(√) 18、电路中任意两个结点之间连接的电路统称为支路。(∨) 19、网孔都是回路,而回路则不一定是网孔。(∨) 20、应用基尔霍夫定律列写方程式时,可以不参照参考方向。(×) 21、当回路中各元件电压的参考方向与回路的绕行方向一致时,电压

实验一基尔霍夫电流定律的multisim验证实验

精品文档 . 实验一基尔霍夫电流定律的验证实验 一、实验目的 1、通过实验验证基尔霍夫电流定律,巩固所学的理论知识。 2、加深对参考方向概念的理解。 二、实验原理 1、基尔霍夫定律: 基尔霍夫电流定律为ΣI = 0 ,应用于节点。基尔霍夫定律是分析与计算电路的基本重要定律之一。 图1-1 两个电压源电路图图1-2 基尔霍夫电流定律 2、基尔霍夫电流定律(Kirchhoff's Current law)可简写为KCL: 基尔霍夫电流定律,在任一瞬时,流向某一节点的电流之和应该等于由该节点流出的电流之和。就是在任一瞬时,一个节点上电流代数和恒等于零。在图1-1所示电路中,对节点a图1-2可以写出 I1 + I2 = I3 或 I1 + I2 -I3 = 0 即 ΣI = 0 3、参考方向: 为研究问题方便,人们通常在电路中假定一个方向为参考,称为参考方向。 (1) 若流入节点的电流取正号,则流出节点的电流取负号。 (2) 任一回路中,凡电压的参考方向与回路绕行方向一致者,则此电压的前面取正号,电压的参考方向与回路绕行方向相反者,前面取负号。 (3) 任一回路中电流的参考方向与回路绕行方向一致者,前面取正号,相反者前面取负号。 在实际测量电路中的电流或电压时,当电路中所测的电流或电压的实际方向与参考方向相同时取正值,其实际方向与参考方向相反时取负值。 三、实验内容及步骤

KCL定律实验即在multisim界面上绘制如图1-3所示的电路图,通过软件仿真的方法验证KCL定律的正确性。对于该电路图来讲,两个直流电源E1、E2共同作用于电路中, 设定电流I1、I2为流入结点a的方向,电流I3为流出结点a的方向,根据前述参考方向的定义,在列写KCL方程时,I1、I2、I3前分别应取“+”、“+”、“-”号,则对结点a 列KCL. 精品文档 . 方程可得: ΣI =I1 + I2-I3=0 (上式中的I1、I2、I3分别对应图上R1、R2、R3支路的电流) 故若用电流表测得的电流值符合上式,则KCL定律得证。 图1-3 基尔霍夫电流定律验证实验电路图 实验步骤如下: (1)打开multisim软件,选中主菜单View选项中的Show grid,使得绘图区域中出现均匀的网格线,并将绘图尺寸调节到最佳。 (2)在Place Sources元器件库中调出1个Ground(接地点)和2个Battery(直流电压源)器件,从Place Basic元器件库中调出5个Resistor(电阻)器件,最后从Place Indicators 元器件库中调出3个Ammeter(电流表)器件,按下图所示排列好。 (3)将各元器件的标号、参数值亦改变成与上图所示一致即可。 (4)将所有的元器件通过连线连接起来。注意:电压源、电流表的正负极性。 (5)检查电路有无错误。 (6)对该绘图文件进行保存,注意文件的扩展名(.ms10)要保留。 (7)对该保存过的绘图文件进行仿真。 (8)停止仿真,读取电流表的读数,将读数填到相应的表格中。 (9)实验完成后,将保存好的绘图文件另存到教师指定的位置,并结合实验数据完成实验报告的撰写。 四、注意事项

实验二 基尔霍夫电压定律的验证实验

实验二基尔霍夫电压定律的验证实验 一、实验目的 1、通过实验验证基尔霍夫电压定律,巩固所学的理论知识。 2、加深对参考方向概念的理解。 二、实验原理 1、基尔霍夫定律: 基尔霍夫电压定律为ΣU = 0,应用于回路。基尔霍夫定律是分析与计算电路的基本重要定律之一。 图2-1 两个电压源电路图图2-2 基尔霍夫电流定律 2、基尔霍夫电压定律(Kirchhoff's V oltage law)可简写为KVL: 基尔霍夫电压定律,从回路中任意一点出发,以顺时针方向或逆时针方向沿回路循行一周,则在这个方向上的电位升之和应该等于电位降之和。就是在任一瞬时。沿任一回路循行方向(顺时方向或逆时方向),回路中各段电压的代数和恒等于零。(如果规定电位升为正号则电位降为负号)。在电阻电路中的另一种表达式,就是在任一回路循行方向上,回路中电动势的代数和等于电阻上电压降的代数和。在图2-1所示电路中,对回路adbca由图2-2可以写出 U2 + U3 = U1 + U4 U2 + U3-U1-U4 = 0 即ΣU = 0 上式可改为 E1-E2-I1R1 + I2R2 = 0 E1-E2 = I1R1-I2R2 即ΣE = Σ(IR) 4、参考方向: 为研究问题方便,人们通常在电路中假定一个方向为参考,称为参考方向。 (1) 若流入节点的电流取正号,则流出节点的电流取负号。 (2) 任一回路中,凡电压的参考方向与回路绕行方向一致者,则此电压的前面取正号,电压的参考方向与回路绕行方向相反者,前面取负号。 (3) 任一回路中电流的参考方向与回路绕行方向一致者,前面取正号,相反者前面取负号。在实际测量电路中的电流或电压时,当电路中所测的电流或电压的实际方向与参考方向相同时取正值,其实际方向与参考方向相反时取负值。

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