特点：开路状态电流为零，负载不工作 U ＝ IR ＝ 0 ，而开路处的端电压 U 0 ＝ E 。 二．短路：
电源两端没有经过负载而直接连在一起时,称为短路状态。
特点：U=0,I S =U S /R S ,P RS =I 2 R S ， P =0 。 短路电流 I S ＝ U S / R S 很大，
如果没有短路保护，会发生火灾。短路是电路最严重、最危险的事故，是禁止的状态。产生短路的原因主要是接线不当，线路绝缘老化损坏等。应在电路中接入过载和短路保护。 三．额定工作状态：
电源与负载接通，构成回路，称为有载状态。当电路工作在额定情况下时的电路有载工作状态称为额定工作状态。
特点 U ＝ IR ＝ E － IR 0 ，有载状态时的功率平衡关系为：电源电动势输出的功率 P S ＝ U S I S ，电源内阻损耗的功率 P RS ＝ I2R S
负载吸收的功率 P ＝ I 2 R ＝ P S － P RS ，功率平衡关系 P S ＝ P ＋ P RS 。 用电设备都有限定的工作条件和能力， 产品在给定的工作条件下正常运行而规定的正常容许值称为额定值。电源设备的额定值一般包括额定电压UN、额定电流IN和额定容量S N。使用值等于额定值为额定状态；实际电流或功率大于额定值为过载；小于额定值为欠载。
第六节 基尔霍夫定理
学习目标： 1 ．掌握 基尔霍夫的两个定律。 重点和难点： 基尔霍夫的电压定律和电流定律。 一． 与拓扑约束有关的几个名词 支路 : 电路中没有分支的一段电路。
节点 : 三条或三条以上支路的汇集点，也叫节点。在同一支路内，流过所有元件的电流相等。
回路 : 电路中任一闭合路径都称回路。
图1-10
网孔 : 回路平面内不含有其它支路的回路叫做网孔。
如图 1-10 ：支路有 3 条，结点有 a 、 b 共 2 个，回路有 3 个，网孔有 2 个。 如图 1-11 ：支路有 6 条，结点有 a 、 b 、 c 、 d 4 个，回路有 8 个，网孔有 3 个。
图1-11 图1-12
二、基尔霍夫电流定律： 又叫节点电流定律，简称 KCL
1．描述：电路中任意一个节点上，在任一时刻，流入节点的电流之和，等于流出节点的电
流之和。或：在任一电路的任一节点上，电流的代数和永远等于零。基尔霍夫电流定律依据的是电流的连续性原理。 如图 1-12
2．公式表达：Σ流入=Σ流出，ΣI= 0。当用第二个公式时，规定流入结点电流为正，流出结点电流为负。
例图1-12 ：对于节点 A ，一共有五个电流经过：可以表示为
I 1 + I 3 = I 2 + I 4 + I 5
或 I 1 + ( -I 2 ) + I 3 + ( -I 4 ) + ( -I 5 ) = 0
3．广义结点：基尔霍夫电流定律可以推广应用于任意假定的封闭面。对虚线所包围的闭合面可视为一个结点，该结点称为广义结点。即流进封闭面的电流等于流出封闭面的电流。如图1-13
图 1-13 图1-14
如图 1-14 ： 或
又如图 1-14 ： I 1 + I 2 - I 3 =0 或 I 1 + I 2 = I 3
图 1-15
例 1-8 ： 已知图 1-15 中的 I C ＝ 1.5mA ， I E ＝ 1.54 mA ，求 I B ＝ ? 解：根据 KCL 可得
I B ＋ I C ＝ I E
I B ＝ I E － I C ＝ 1.54 mA － 1.5 mA ＝ 0.04 mA ＝ 40 μ A 例 1-9 ：如图 1-16 所示的电桥电路，已知 I 1 = 25A, I 3 = 16mA,
I 4 =12mA, 求其余各电阻中的电流。
1.先任意标定未知电流 I 2 、 I 5 、和 I 6 的参考方向。 2.根据基尔霍夫电流定律对节点 a,b,c 分别列出结点电流方程式：
图1-16
a 点： I 1 = I 2 + I 3 I 2 = I 1 - I 3 = 25 -16 = 9mA b 点： I 2 = I 5 + I 6 I 5 = I 2 -I 6 = [9-(-4)] = 13mA c 点： I 4 = I 3 + I 6 I 6 = I 4 - I 3 = 12-16 = - 4mA 结果得出 I 6 的值是负的，表示 I 6 的实际方向与标定的参考方向相反。 三、基尔霍夫电压定律：又叫回路电压定律，简称KVL
1．描述：在任一瞬间沿任一回路绕行一周，回路中各个元件上电压的代数和等于零。或各段电阻上电压降的代数和等于各电源电动势的代数和。
2．公式表达：Σ U ＝ 0 或Σ RI= Σ U S
图 1-17
3 ．注意：常用公式Σ RI= Σ U S 列回路的电压方程： （1）先设定一个回路的绕行方向和电流的参考方向 看图1-17
（2）沿回路的绕行方向顺次求电阻上的电压降，当绕行方向与电阻上的电流参考方向一致时，该电压方向取正号，相反取负号。
（3）当回路的绕行方向从电源的负极指向正极时，等号右边的电源电压取正，否则取负。 例 1-9 ：试列写图1-17各回路的电压方程。 对回路 1 ： 对回路 2 ： 对回路 3 ：
图 1-18
4 ．基尔霍夫电压定律的推广：基尔霍夫电压定律不仅可以用在网络中任一闭合回路，还可以推广到任一不闭合回路中。如对于图1-18 网孔1即是一个不闭合的回路，把不闭合两端点间的电压列入回路电压方程，则其电压方程可以写为：
, 由此总结出任意两点之间的电压
，则 ，其中R 上的
电压和 U S 上的电压的规定与前面的规定是一样的。对于网孔2这个不闭合的回路来求
，则
注意：电路中任意两点间的电压是与计算路径无关的 ,是单值的，所以,基尔霍夫电压定律实质是两点间电压与计算路径无关这一性质的具体表现。
例 1-10 ： 如图 1-19 已知 U 1 =1V ， I 1 =2A ， U 2 =-3V ， I 2 =1A ， U 3 =8V ， I 3 =-1A ， U 4 =-4V ， U 5 =7V ， U 6 =-3V 求 u ab 和 u ad 及各段电路的功率并指明吸收
发出功率。
图1-19
解： U ab =U ac + U cb = -U 1 +U 2 = - (1)+(-3)= -4 V U ab = U b = -3V
P 1 = -U 1 I 1 = -2W<0 （发出） P 2 =U 2 I 1 = - ６ W<0 （产生） P 3 =U 3 I 1 =16W>0 （吸收） P 4 =U 4 I 2 = - 4W<0 （产生） P 5 =U 5 I 3 = -7W<0 （产生） P 6 =U 6 I 3 =3W>0 （吸收）
作业：p16: 1-3、1-4、1-6、1-8。 本章总结 ： 1.三个物理量
电流、电压的参考方向是任意假定的；数值是正，表示实际方向与参考方向一致；数值是负，表示实际方向与参考方向相反。
功率P ＝UI，如果电流和电压为非关联参考方向时P ＝－UI。功率是正值，表示吸收功率，为负载；功率是负值，发出功率，为电源。 2.三种状态