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“五步法”在《基尔霍夫定律》中的实践应用

材料写作网    时间: 2020-07-10 04:28:10     阅读:

一、在电流是分析电路的灵魂

基尔霍夫定律是解决复杂电路的一个重要定律,我们首先要明白什么是复杂电路,在有些教材中把不能用电阻串、并联化简求解的电路称为复杂电路,这样的概括我认为没有揭示出复杂电路的本质,以含有两个或两个以上的独立电源作为复杂电路的特征更为确切。

何谓解决了一个复杂电路呢?我认为把电路中的各个参量全部求出才能称为解决了一个复杂电路。在仅由电源、电阻组成的直流电路中,所有的问题都是围绕着电压、电流与电阻的关系展开,而电流则是三者关系的核心,即电流是分析电路的'灵魂“。

基尔霍夫第一定律就是用来解释各支路电流间的关系,可通过'电流似水流“来理解。通过类比把无形的电流形象化为有形的水流,大大降低了理解的难度。在教学中主要是从大小与方向两个方面来理解电流,电流的大小需要通过求解获得,而方向却是要先由人为确定,关于电流方向的确定问题在'五步法“中的第一步再做详解。

二、基尔霍夫定律的内容

基尔霍夫定律是在1845年由德国人G.R.基尔霍夫提出。基尔霍夫定律的内容包括了基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律。基尔霍夫第一定律又称基尔霍夫电流定律(KCL),它指出'在集总电路中,任何时刻,对任一结点,所有流出结点的支路电流的代数和恒等于零。“即∑I=0。基尔霍夫第二定律又称基尔霍夫电压定律(KVL),它指出'在集总电路中,任何时刻,沿任一回路,所有支路电压的代数和恒等于零,∑U=0。

基尔霍夫定律是电路计算的理论基础,就其本质是守恒法则运用于集总电路的结果。根据基尔霍夫定律可以导出其他一些有用的定理:例如网孔电流定理,回路电流定理,节点电压定理等等,这些定理给电路计算带来了很大的方便,是电路分析和计算的有效工具。

三、基尔霍夫定律运用'五步法“

1.确定各支路的电流方向

面对一个复杂电路的电路图,第一步需要确定各个支路的电流方向。电流的方向可分为两种情况:一种是该支路的实际电流方向,另一种是电流的参考方向。实际电流方向在一般的电路分析题中是未知的,先需要确定方向的是电流的参考方向。任意一条支路的实际电流方向只会存在一种情况,因而在未知实际电流方向的时候就可以任意指定一个方向为该支路的电流参考方向,即为'人定正方向“。参考方向可以与实际电流方向相同也可以不同,可通过求得的支路电流结果前的正负号加以判断。

虽然参考电流方向可任意定义,但为了...

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