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基尔霍夫第一定律公式根据什么(基尔霍夫第一定律和第二定律例子)

基尔霍夫第一定律公式根据什么(基尔霍夫第一定律和第二定律例子)

更新时间:2024-04-20 15:14:53

基尔霍夫第一定律公式根据什么

基尔霍夫定律

 包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律

 (KVL)。

基尔霍夫电流定律指出在任意时刻,对电路中的任何一节点,流经该节点的电流代数和恒为零。即在直流电路中ΣI=0;在交流电路中Σi=0。

基尔霍夫电压定律指出对电路的任一闭合回路,在同一时刻,各段电压降的代数和恒等于零。即在直流电路中ΣU=0;在交流电路中Σu=0。

基尔霍夫第一定律

基尔霍夫第一定律又称基尔霍夫电流定律,简记为KCL,是电流的连续性在集总参数电路上的体现,其物理背景是电荷守恒公理。基尔霍夫电流定律是确定电路中任意节点处各支路电流之间关系的定律,因此又称为节点电流定律。

基尔霍夫电流定律表明:所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和。或者描述为:假设进入某节点的电流为正值,离开这节点的电流为负值,则所有涉及这节点的电流的代数和等于零。

一、基尔霍夫第一定律 汇于节点的各支路电流的代数和等于零,用公式表示为:∑I=0 又被称作基尔霍夫电流定律(KCL).基尔霍夫第一定律的理论基础是稳恒电流下的电荷守恒定律.应用时,若规定流出节点的电流为正,则流向节点的电流为负.由此列出的方程叫做节点电流方程.假设A节点连接着4条支路,那么我们就可以把这四条支路的电流设出来,I1,I2,I3,I4.设流入为正,流出为负,那么总有:I1+I2+I3+I4=0.对于一个有n个节点的电路,可以列出n-1个独立的方程,组成基尔霍夫第一方程组.二、基尔霍夫第二定律 沿任意回路环绕一周回到出发点,电动势的代数和等于回路各支路电阻(包括电源的内阻在内)和支路电流的乘积(即电压的代数和).用公式表示为:∑E=∑RI 又被称作基尔霍夫电压定律(KVL).基尔霍夫第二定律的理论基础是稳恒电场条件下的电压环路定理,即:沿回路环绕一周回到出发点,电位降为零.电流及电动势的符号规则是:人已选定一绕行方向,电流方向与绕行方向相同时电动势符号为正,反之为负.由此列出的方程叫做回路电压方程.例如在一个简单的回路ABCD上有一个电源E,内阻为r,分别有R1,R2,R3三个电阻.选择绕行方向为顺时针,在这个简单的电路中只有一个回路,所以电流都是I.那么有:rI+R1I+R2I+R3I=E 其实在更为一般的电路中一个回路的各个边上的电流并不一定相等,但是仍然可以将各个边上的电流设出来(如果未知的话,可以计算出来的就不要设了,表示一下就可以.),用同样的方法进行计算.三、基尔霍夫电路定律的应用 当电路中各电动势及电阻给定时,可任意标定电流方向,根据基尔霍夫方程组即可唯一的解出支路的电流值.基尔霍夫定律是电路计算的理论基础,根据基尔霍夫定律可以导出其他一些有用的定理:例如网孔电流定理,回路电流定理,节点电压定理等等,这些定理给电路计算带来了很大的方便,是电路分析和计算的有效工具.基尔霍夫定律在稳恒条件下是严格成立的,在准稳恒条件下,即整个电路的尺度远远小于电路工作频率下的电磁波长时,基尔霍夫定律也符合得很好.在交流电中,基尔霍夫定律和向量法、拉普拉斯变换(Laplace Transform)的结合使用,可以让交流电路如同稳恒电路一样大大简化.

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