简要解释一下基尔霍夫定律是如何运作的

1845年,古斯塔夫·基尔霍夫(德国物理学家)提出了一套关于电路中电流和电压的定律。2021欧洲杯足球竞猜官方平台基尔霍夫定律通常被称为KCL(基尔霍夫电流定律)和KVL(基尔霍夫电压定律)。KVL表示闭合电路中节点电压的代数和等于零。KCL定律指出,在闭合电路中,节点的进入电流等于离开节点的电流。当我们在电阻教程中观察到,当多个电阻串联或并联时,可以找到一个等效电阻(RT),这些电路服从欧姆定律。但是,在复杂的2021欧洲杯足球竞猜官方平台电路,我们不能用这个定律来计算电压和电流。对于这类计算,我们可以使用KVL和KCL。

基尔霍夫定律

基尔霍夫定律主要研究电路中的电压和电流。2021欧洲杯足球竞猜官方平台这些定律可以理解为麦克斯韦方程在低频极限下的结果。与其他电路相比,在电磁辐射波长非常大的频率下,它们非常适合直流电路和交流电路。


基尔霍夫电流定律
基尔霍夫电流定律

电路中的电压和电流之间有各种各样的关系。2021欧洲杯足球竞猜官方平台这些关系是由基尔霍夫定律决定的,如KVL和KCL定律。这些定律用于确定复杂网络的阻抗或等效电阻,以及在n/w的几个支路中流动的电流。2021欧洲杯足球竞猜官方平台

基尔霍夫电流定律

KCL或基尔霍夫电流定律或基尔霍夫第一定律指出在一个闭合电路中,进入节点的电流等于离开节点的电流或电子电路中节点电流的代数和等于零。

基尔霍夫电流定律
基尔霍夫电流定律

在上图中,电流用a、b、c、d、e表示。根据KCL定律,进入电流为a、b、c、d,离开电流为负值的e、f。这个方程可以写成

a+b+c+d= e + f


通常在电路中,节点一词是指电路的2021欧洲杯足球竞猜官方平台结或连接多个组件或元素或者像组件和电缆这样的现有传输通道。在闭合电路中,流入或流出节点通道的电流必须存在。该定律用于分析并联电路。

基尔霍夫电压定律

KVL或基尔霍夫电压定律或基尔霍夫第二定律指出,在一个闭合电路中,电压的代数和等于零或结点处电压的代数和等于零。

基尔霍夫电压定律
基尔霍夫电压定律

这个定律是关于电压的。例如,对上述电路进行了说明。一个电压源“A”连接五个无源元件,即b、c、d、e、f,它们之间有电压差异。从算术上讲,这些分量之间的电压差相加是因为这些分量串联在一起。根据KVL定律,电路中无源元件之间的电压总是与电压源相等或相反。因此,电路中所有元件的电压差之和总是为零。

a + b + c + d + e + f = 0

常见的直流电路理论术语

常见的直流电路理论术语有各种各样

电路:直流电路是电流流过的一个闭合回路2021欧洲杯足球竞猜官方平台
路径:单个通道用于连接源或元素
节点:节点是电路中多个元件连接在一起的连接点,用点表示。
分支机构:分支是单个或多个元件的集合,它们像电阻或源一样连接在两个节点上
循环:电路中的回路是一条闭合路径,其中没有一个电路元件或节点被满足多次。
网:一个网格不包含任何封闭的路径,但它是一个单独的开放循环,并且它不包含任何组件在一个网格中。

基尔霍夫定律的例子

利用这个电路,我们可以计算出在电阻40 ω内的流动电流

KVL和KCL电路的例子
KVL和KCL电路的例子

上述电路由A和B两个节点,三个分支和两个独立回路组成。

对上述电路施加KCL,则可以得到如下公式:

在节点A和B,我们可以得到方程

I1+I2=I2 and I2= I1+I2

利用KVL,我们可以得到以下方程

From loop1: 10=R1 X I1+R2 X I2= 10I1+40I2
From loop2: 20=R2 X I2+R2 X I3= 20I2+40I3
从loop3: 10-20=10I1-20 I2

I2的方程可以写成

公式1= 10=10I1+40 (I1+ I2) = 50 I1+40 I2
公式2= 20=20I2 +40 (I1+ I2) = 40 I1+60 I2

现在我们有两个并行的方程可以化简为I1和I2的值

用I2代替I1得到I1= -0.143安培
用I1代替I2得到I2= +0.429安培

我们知道I3 = I1 + I2的方程

电阻R3中的电流流动可以写成-0.143 + 0.429 = 0.286安培
电阻R3上的电压写成:0.286 x 40 = 11.44伏特

“I”的-ve标志是电流最初首选的流动方向是错误的,事实上,20伏电池正在充电10伏电池。

这都是关于基尔霍夫定律其中包括KVL和KCL。这些定律用于计算线性电路中的电流和电压,我们也可以使用回路分析来计算每个回路中的电流。此外,如果您对这些法律有任何疑问,请在下面的评论部分提出宝贵的建议。

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一个评论

  1. AKUDUGU IDDRISU AZUMAH 说:

    我试着回答这个问题,我的答案是I1=0.134A,I2=-0.238A和l3=-0.095A。谢谢,我需要更多的演示,这样我才能理解它。

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