如何使学生较易理解和掌握“基尔霍夫定律”

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  【摘要】用基尔霍夫定律解决复杂电路,对中等职业学校的学生而言是较难的。该文根据多年的教学经验着手进行分析讲解,使得学生较易理解和掌握。
  【关键词】基尔霍夫定律;电流;电压
  基尔霍夫定律是解决复杂电路的一条基本定律,它包括电流定律和电压定律,这两条定律说明电路作为一个整体所服从的基本规律,即电路各部分电压相互之间或各部分电流相互之间的内在关系。
  所谓复杂电路是指不能用电阻串联、并联的计算方法的化简的电路。
  1基尔霍电流定律,
  其尔霍夫电流定律,简称KCL,又称节点电流定律。用来描述同一结点上各支路电流间的关系。其内容为:在任意瞬间,流入任一节点的电流总和等于从这个节点流出的电流总和。其表达式为
  其尔霍夫电流定律的推广应用:
  KCL通常用于结点,也可以应用到电路的任意封闭面: 流入一个封闭面的电流等于流出这个封闭面的电流。
  根据KCL可以得到一个重要的推论:1.如果两个网络之间只有两条导线(或支路)相连,那么,这两条导线(或支路)中的电流必相等如图1-4 a:I1=I2。2.如果只有一条导线(或支路)相连,那么,其中的电流必为零如图1-4b I=0。
  同样,若一个电路中只有一处用导线接地,则该接地线中没有电流,如图1-3C所示。所以,在接地良好的电力系统中工作时,只要穿好绝缘鞋或站在绝缘木梯上,并且不同时触及不同电位珠两根导线,就能保证安全。
  2基尔霍夫电压定律
  其尔霍夫电压定律,简称KVL,又名回路电压定律是用来确定回路中各部分电压间的关系的。其内容为:沿任意回路绕行一周,电动势的代数和等于电阻上电压降的代数和。其数学表达式为:
  ∑E=∑IR
  凡是电动势的正方向与所选的回路绕行方向一致时则电动势取正号,相反则取负号。凡是电流的正方向与回路绕行方向一致者,则它在电阻上所产生的电压降取正号,相反则取负号。
  它阐述的是每个回路的电压 平衡。
  例如:在图1-1左回路中按顺时针方向绕行:
  例题:电路如图1-5所示,应用基尔霍夫定律计算未知电压。
  KVL定律的推广应用:
  KVL不仅用于闭合回路,也可以应用到回路的部分电路(开口电路)
  例:分析以下电路中,应列几个电流方程?几个电压方程?
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