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基尔霍夫定律及其应用

1、基尔霍夫第一定律

图2-5是比较复杂的直流电路。为了说明基尔霍夫定律的应用方法,首先介绍一些常用术语:

(1)支路:电路中,每个独立分支,图2-5中所示,ACB、AB、ADB都是支路。

(2)节点:3个及以上支路的连接点,图2-5中所示的A、B都是节点。

(3)回路:电路中任一闭合路径,图2-5中所示的ABCA、ABDA、ACBDA都是回路。

(4)网孔:电路中没有被支路穿过的独立回路,图2-5中所示的ABCA、ADBA都是网孔。

基尔霍夫第一定律又称节点电流定律。基尔霍夫第一定律的内容是:电路中任意节点电流的代数和等于零。在实际应用中,常规定流入节点的电流为正,流出节点的电流为负。这样,流入节点电流之和等于流出节点电流之和。

基尔霍夫第一定律说明了电路中任何一处的电流都是连续的。

同理,基尔霍夫第一定律也适用于闭合面,规定任意闭合面的各支路电流的代数和等于零。

2、基尔霍夫第二定律

基尔霍夫第二定律又称汇率电压定律。基尔霍夫第二定律的内容是:对任意闭合回路,各电阻上电压的代数和等于电动势(电位升)的代数和,即:

根据这一定律列出的方程叫做回路电压方程。方程中各电压和电动势正、负号的确定方法是:

(1)选定各支路电流的参考方向。

(2)任意确定回路的绕行方向(顺时针或逆时针)。为避免计算中出现负号,通常选电动势大的方向为回路绕行方向。

(3)确定电压符号。与回路绕行方向一致的电压取正号,与绕行方向不一致的取负号。

(4)确定电动势的符号。电动势的实际方向与绕行方向一致的取正号,与绕行方向不一致的取负号。

3、支路电流法

支路电流法是以支路电流作为未知量,根据基尔霍夫定律进行求解的方法。在计算电路的各种方法中,支路电流法是最基本的方法。

应用支路电流法求解电路时,电路电动势与电阻值通常是已知的,所需求的是各支路电流和电压。其步骤是:

(1)假设各支路电流方向和回路绕行方向。对两个以上电动势回路,通常取电动势大的方向为回路正方向,电流方向也可依次选定。

(2)用基尔霍夫第一定律列出节点电流方程。一般有N个节点只列(N-1)个节点电流方程。

(3)用基尔霍夫第二定律列出回路电压方程。选择合适的回路,常以网孔为宜,当有M条支路时,应列出m-(n-1)个回路电压方程。

(4)代入未知数并联立方程,求解各支路电流。

(5)确定各支路电流的实际方向。即计算结果为正时,实际方向与假定方向相同,计算结果为负值时,实际方向和假定方向相反。


液位继电器详解

外形:

如下是液位继电器的接线图:

如上图,1和8触点接220V或380V电源,5、6、7触点接液位探头,液位探头固定在水池壁上(水池壁为金属不适用),2、3组成常闭触点,3、4组成常开点,3为公共触点。

2、3触点为供水接线,3、4触点为排水接线。
如下图:

如上图中供水方式接线图,接触器线圈回路中,接线为2、3触点,这样当水位高于5触点探头时,2、3触点断开,KM线圈失电,接触器主触点断开,电动机停转。

上图中排水方式接线图,接触器线圈回路中,接线为3、4触点,这样当水位低于6触点探头时,3、4断开,KM线圈失电,接触器触点断开,电动机停转停止排水。

如上图,因为一般的液位继电器2、3、4触点之间能够承受5A电流,220V×5A=1100W,所以在1000W以内可以不使用接触器,水泵直接接在液位继电器上面。

如上图,也是电动机1000W以内不使用接触器的接法,2、3触点直接作为电动机的开关。