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  • 1 # 使用者2330099431147

    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,它的內容為:在任一瞬時,流向某一節點的電流之和恆等於由該節點流出的電流之和,或者,更詳細描述,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。

    即:

    基爾霍夫定律

    在直流的情況下,則有:

    基爾霍夫定律

    通常把上兩式稱為節點電流方程,或稱為KCL方程。

    它的另一種表示為:

    基爾霍夫定律

    在列寫節點電流方程時,各電流變數前的正、負號取決於各電流的參考方向對該節點的關係(是“流入”還是“流出”);而各電流值的正、負則反映了該電流的實際方向與參考方向的關係(是相同還是相反)。

    通常規定,對參考方向背離(流出)節點的電流取正號,而對參考方向指向(流入)節點的電流取負號。

    圖KCL的應用所示為某電路中的節點,連線在節點的支路共有五條,在所選定的參考方向下有:

    基爾霍夫定律(2張)

    KCL定律不僅適用於電路中的節點,還可以推廣應用於電路中的任一假設的封閉面。即在任一瞬間,透過電路中任一假設封閉面的電流代數和為零。

    圖KCL的推廣所示為某電路中的一部分,選擇封閉面如圖中虛線所示,在所選定的參考方向下有:

    基爾霍夫定律(2張)

    KCL的複頻域形式

    從電路理論中已經知道,對於電路中的任一個節點A或割集C,其時域形式的KCL方程為

    基爾霍夫定律

    k=1,2,3,……n,式中,n為連線在節點A上的支路數或割集C中所包含的支路數。

    對上式進行拉普拉斯變換得

    基爾霍夫定律

    式中,

    基爾霍夫定律

    為支路電流ik(t)的函式。上式即為KCL的複頻域形式。它說明集中於電路中任一節點A的所有支路電流像函式的代數和等於零;或者電路的任一割集C中所有支路電流像函式的代數和等於零。

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