例1.8 如图1-28所示的电路中,已知R1=10 kΩ,R2=20 kΩ,US1=6 V,US2=6 V,UAB=-0.3 V。试求电流I1、I2和I3。
解:对回路Ⅰ应用基尔霍夫电压定律得
KCL、KVL应用举例
对回路Ⅱ应用基尔霍夫电压定律得
对节点1应用基尔霍夫电流定律得
例1.9 如图1-29所示电路,US1=10 V,US2=26 V,R1=6 Ω,R2=2 Ω,R3=4 Ω,求各支路电流。
解:假定各支路电流方向及回路绕行方向如图1-29所示。
图1-28 例1.8图
图1-29 例1.9图
根据基尔霍夫电流定律(KCL),列出
很显然,上面两个式子是相同的,所以,对于有两个节点的电路,只能列出一个独立的KCL电流方程。(www.daowen.com)
同理,对于具有n个节点的电路,只能列出n-1个独立的KCL电流方程。
根据基尔霍夫电压定律(KVL),列出
上面三个方程中的任何一个方程都可以通过其他两个方程推出,因此,只有两个KVL电压方程是独立的。通常选用网孔的KVL电压方程。
可以证明,对于有b条支路,n个节点的电路,应用基尔霍夫电压定律(KVL),只能列出[b-(n-1)]个独立的网孔电压方程。
这里解得I1为负值,说明I1的实际方向与参考方向相反,同时说明US1此时相当于负载。
例1.10 图1-30所示的电路中,已知US1=23 V,US2=6 V,R1=10 Ω,R2=8 Ω,R3=5 Ω,R4=R6=1 Ω,R5=4 Ω,R7=20 Ω,试求电流IAB及电压UCD。
图1-30 例1.10图
解:电路中各支路电流的参考方向及回路的绕行方向如图1-30所示,各支路电压与电流采取关联参考方向。
图中点画线框所示部分可看成广义节点,由于C、D两点之间断开,流出此闭合面的电流为零,故流入此闭合面的电流IAB=0。
由于IAB=0,C、D两点之间断开,故整个电路相当于两个独立的回路,这两个回路中的电流分别为
在回路ABCD中应用基尔霍夫电压定律,假定回路的绕行方向如图1-30所示,可列出方程
由于IAB=0,上式代入数据可得
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