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基尔霍夫定律kcl和kvl实验_基尔霍夫定律kcl和kvl

基尔霍夫定律kcl和kvl实验_基尔霍夫定律kcl和kvl

基尔霍夫定律内容1、基尔霍夫第一定律(KCL)

基尔霍夫第一定律又称基尔霍夫电流定律,缩写为KCL,是电流连续性在集总参数电路中的体现,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各支路电流之间关系的定律,所以也叫节点电流定律。

2、基尔霍夫第二定律(KVL)

基尔霍夫第二定律又称基尔霍夫电压定律,简称KVL,是电场为势场时,势的奇异性在集总参数电路中的体现,其物理背景是能量守恒。基尔霍夫电压定律是确定任何电路中电压之间关系的定律,所以也叫回路电压定律。

基尔霍夫电流定律定义基尔霍夫电流定律又称节点电流定律,由德国物理学家G.R .基尔霍夫于1845年提出。内容是在电路中的任意节点,任意时刻流入该节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。

基尔霍夫电流定律内容基尔霍夫电流定律表明,进入一个节点的所有电流之和等于离开该节点的所有电流之和。或者:假设进入一个节点的电流为正,离开该节点的电流为负,那么涉及这个节点的所有电流的代数和等于零。

用等式表示,对于电路的任何节点,它满足:

其中ik是进入或离开该节点第k个电流,以及流经连接到该节点的第k个分支的电流,其可以是实数或复数。

基尔霍夫电流定律的应用方法在写节点电流方程时,每个电流变量前面的正负符号取决于每个电流的参考方向与节点的关系(是“流入”还是“流出”);每个电流的正值和负值反映了电流的实际方向与参考方向之间的关系。

一般来说,参考方向偏离(流出)节点的电流被赋予正号,而参考方向指向(流入)节点的电流被赋予负号。

KCL定律不仅适用于电路中的节点,还可以推广到电路中任何不包括电源的假想闭合曲面。即在任意时刻,无电源电路中通过任意假想闭合曲面的电流代数和为零。

图中KCL的延伸表示某一回路的一部分,如图中虚线所示选取封闭面。在所选的参考方向下,有:

基尔霍夫电压定律内容基尔霍夫电压定律表明,沿闭合回路的所有元件两端的电位差(电压)的代数和等于零。或者:沿闭环所有电动势的代数和等于所有电压降的代数和。对于电路的任何闭环,表示为一个等式:

其中,m是闭环中元件的数量,vk是元件两端的电压,可以是实数或复数。

基尔霍夫电压定律不仅适用于闭合回路,还可以推广到回路的某些电路。

基尔霍夫电压定律的应用方法应用这个方程时,首先要在回路中选择一个旁路方向作为参考,然后电动势和电流的符号可以规定如下:当电动势的方向(从负极到正极)与旁路方向一致时,取正号,否则取负号;类似地,当电流方向与旁路方向一致时,取正号,否则取负号。例如,根据这一规定,电路的基尔霍夫电压方程(如图所示)可以写成:

每个闭环可以列出一个方程。如果一个循环中至少有一个分支没有被其他方程使用过,则称之为独立循环。对于有M个独立回路的电路,可以列出M个独立回路电压方程,它们的方程称为基尔霍夫第二方程。

基尔霍夫电压定律的例子如图所示。已知R1=0.5k,R2=1k,R3=2k,uS=10V,电流控制电流源的电流=50I1。求电阻R3上的电压u3。

解决方案:对于节点1,有:

得到

是的,环路1有

获取:

标签:电流电路定律


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