1-8 基尔霍夫定律
1、先阐述几个概念
支路:每一个二端元件称为一条支路。
节点:支路的连接点称为节点。
回路:支路构成的闭合回路。
2、基尔霍夫电流定律(KCL)
集总参数电路中,任意时刻,对任意节点流入和流出的电流相等,即流入(或者流出)的总电流代数和等于零。
如图
图中,可以将流入电流规定为+,流出规定为-,也可以反之。
那么则有i1+i2-i3-i4-i5=0,或者i1+i2=i3+i4+i5
注意:
KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任意结点处的反映;
KCL是对结点处支路电流加的约束,与支路上接的是什么元件无关,与电路是线性还是非线性无关;
基尔霍夫电压定律(KVL)
在集总参数电路中,任一时刻,沿任一回路,所有支路电压的代数和恒等于零。
如图:
假定R2左端为0电势(可以假定任意点为任意值,不影响计算结果),若R2左端电势高于右端,且差为U2,则R2在顺时针方向电势降低,所降低电势数值为U2,同理R1在顺时针方向升高电势,数值为Us1,在任意回路中,升高的电势总值和降低的电势总值相等,即取顺时针方向为参考方向时,-Us1-U1+U2+U3+Us4+U4=0
例题:
测量图中CD两端电压,按照KVL定律的做法可以将CD连接起来,外接一个电阻并且计算出其阻值,如下图:
其实没必要,只需要假定A点为零电势,从A到B中间升高了多少电势,降低了多少电势,就可以计算AB的电势差(AB的电势差就等于CD的电势差),理解公式背后的本质,不要太死板。
注意:
KVL的本质反映的时电路的能量守恒定律。
KVL是对回路中的支路电压加的约束,与回路各支路上接的是什么元件无关,与电路是线性还是非线性无关;
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