基爾霍夫(電路)定律既可以用於直流電路的分析,也可以用於交流電路的分析,還可以用於含有電子元件的非線性電路的分析。
基爾霍夫第一定律又稱基爾霍夫電流定律,簡記為KCL,是電流的連續性在集總引數電路上的體現,其物理背景是電荷守恆公理。基爾霍夫電流定律是確定電路中任意節點處各支路電流之間關係的定律,因此又稱為節點電流定律。基爾霍夫電流定律表明:
所有進入某節點的電流的總和等於所有離開這節點的電流的總和。
或者描述為:假設進入某節點的電流為正值,離開這節點的電流為負值,則所有涉及這節點的電流的代數和等於零。以方程表達,對於電路的任意節點滿足:
其中, 是第k個進入或離開這節點的電流,是流過與這節點相連線的第k個支路的電流,可以是實數或複數。
擴充套件資料:
基爾霍夫電壓定律KVL指的是:沿著一條閉合路徑,電位上升和下降得代數和為零。
KVL的表示式為:
由KVL的定義,可以推出如下結論:
(1)因為E-U1-U2=0,所以E=U1+U2
也即:串聯電路中,電源電壓等於電路中電壓降之和。
(2)其中,Us為電壓升高值,Uj為電壓降落值。
它表示,閉合迴路中電壓上升之和等於電壓下降之和。
至於電壓方向,我們選逆時針也行,順時針也行,兩者的結果是一致的。
那麼由基爾霍夫電壓定律KVL能推出:
第一個結論:串聯電路的分壓定律;
第二個結論:串聯電路中的元件位置可以互換。
與KVL相關聯的幾個結論是:電阻的串並聯公式,還有並聯電路的功率分配等等。
我們再看基爾霍夫電流定律KCL:
流入一個節點(或者區域)的電流之和等於流出該節點(或者區域)的電流之和。
第二定律既然是關於電壓,而電壓又是energy transffered per unit charge,所以第二定律其實就是遵循能量守恆定律,conservation of energy。
在做電路分析題的時候,大家需要格外注意一點,那就是符號,也可以說是方向。一旦我們預設某個電流,或者電壓是正,或者負,那麼其他所有物理量的方向都要符合你的預設。
有兩個直流電源,E1和E2,我如果說E1的emf是4V,那麼在我分析電路事,E2就被預設為-2V,這樣一來電路中的總emf加起來就是4+(-2)=2V。再看電流,既然是E1是正的,就說明我們預設電流從E1的正極流出,流入兩個分支,再最後匯合,流經r1,流回電源負極,可千萬不能因為E2的方向被迷惑了。
參考資料:
基爾霍夫(電路)定律既可以用於直流電路的分析,也可以用於交流電路的分析,還可以用於含有電子元件的非線性電路的分析。
基爾霍夫第一定律又稱基爾霍夫電流定律,簡記為KCL,是電流的連續性在集總引數電路上的體現,其物理背景是電荷守恆公理。基爾霍夫電流定律是確定電路中任意節點處各支路電流之間關係的定律,因此又稱為節點電流定律。基爾霍夫電流定律表明:
所有進入某節點的電流的總和等於所有離開這節點的電流的總和。
或者描述為:假設進入某節點的電流為正值,離開這節點的電流為負值,則所有涉及這節點的電流的代數和等於零。以方程表達,對於電路的任意節點滿足:
其中, 是第k個進入或離開這節點的電流,是流過與這節點相連線的第k個支路的電流,可以是實數或複數。
擴充套件資料:
基爾霍夫電壓定律KVL指的是:沿著一條閉合路徑,電位上升和下降得代數和為零。
KVL的表示式為:
由KVL的定義,可以推出如下結論:
(1)因為E-U1-U2=0,所以E=U1+U2
也即:串聯電路中,電源電壓等於電路中電壓降之和。
(2)其中,Us為電壓升高值,Uj為電壓降落值。
它表示,閉合迴路中電壓上升之和等於電壓下降之和。
至於電壓方向,我們選逆時針也行,順時針也行,兩者的結果是一致的。
那麼由基爾霍夫電壓定律KVL能推出:
第一個結論:串聯電路的分壓定律;
第二個結論:串聯電路中的元件位置可以互換。
與KVL相關聯的幾個結論是:電阻的串並聯公式,還有並聯電路的功率分配等等。
我們再看基爾霍夫電流定律KCL:
流入一個節點(或者區域)的電流之和等於流出該節點(或者區域)的電流之和。
第二定律既然是關於電壓,而電壓又是energy transffered per unit charge,所以第二定律其實就是遵循能量守恆定律,conservation of energy。
在做電路分析題的時候,大家需要格外注意一點,那就是符號,也可以說是方向。一旦我們預設某個電流,或者電壓是正,或者負,那麼其他所有物理量的方向都要符合你的預設。
有兩個直流電源,E1和E2,我如果說E1的emf是4V,那麼在我分析電路事,E2就被預設為-2V,這樣一來電路中的總emf加起來就是4+(-2)=2V。再看電流,既然是E1是正的,就說明我們預設電流從E1的正極流出,流入兩個分支,再最後匯合,流經r1,流回電源負極,可千萬不能因為E2的方向被迷惑了。
參考資料: