基尔霍夫、基尔霍夫电流定律_生活资讯_资讯

基尔霍夫、基尔霍夫电流定律

2023-04-17 01:20 浏览:43

基尔霍夫定律的主要内容是什么?

基尔霍夫定律是德国物理学家基尔霍夫提出的.基尔霍夫定律是电路理论中最基本也是最重要的定律之一.它概括了电路中电流和电压分别遵循的基本规律.它包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）.定义：在给定温度下,对于给定波长,所有物体的比辐射率与吸收率的比值相同,且等于该温度和波长下理想黑体的比辐射率编辑本段主要内容基尔霍夫***定律***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,它的内容为：在任一瞬时,流向某一结点的电流之和恒等于由该结点流出的电流之和,即：基尔霍夫定律在直流的情况下,则有：基尔霍夫定律通常把上两式称为节点电流方程,或称为KCL方程. 它的另一种表示为：基尔霍夫定律在列写节点电流方程时,各电流变量前的正、负号取决于各电流的参考方向对该节点的关系（是“流入”还是“流出”）；而各电流值的正、负则反映了该电流的实际方向与参考方向的关系（是相同还是相反）. 通常规定,对参考方向背离（流出）节点的电流取正号,而对参考方向指向（流入）节点的电流取负号. KCL的应用图KCL的应用所示为某电路中的节点 ,连接在节点的支路共有五条,在所选定的参考方向下有：基尔霍夫定律KCL定律不仅适用于电路中的节点,还可以推广应用于电路中的任一假设的封闭面.即在任一瞬间,通过电路中任一假设封闭面的电流代数和为零. KCL的推广图KCL的推广所示为某电路中的一部分,选择封闭面如图中虚线所示,在所选定的参考方向下有：基尔霍夫定律基尔霍夫第二定律第二定律又称基尔霍夫电压定律,简记为KVL,是电场为位场时电位的单值性在集总参数电路上的体现,其物理背景是能量守恒公理.基尔霍夫电压定律是确定电路中任意回路内各电压之间关系的定律,因此又称为回路电压定律,它的内容为：在任一瞬间,沿电路中的任一回路绕行一周,在该回路上电动势之和恒等于各电阻上的电压降之和,即：基尔霍夫定律在直流的情况下,则有：基尔霍夫定律通常把上两式称为回路电压方程,简称为KVL方程. KVL定律是描述电路中组成任一回路上各支路（或各元件）电压之间的约束关系,沿选定的回路方向绕行所经过的电路电位的升高之和等于电路电位的下降之和. 回路的“绕行方向”是任意选定的,一般以虚线表示.在列写回路电压方程时通常规定,对于电压或电流的参考方向与回路“绕行方向”相同时,取正号,参考方向与回路“绕行方向”相反时取负号. KVL的应用图KVL的应用所示为某电路中的一个回路ABCDA,各支路的电压在所选择的参考方向下为u1、u2、u3、u4,因此,在选定的回路“绕行方向”下有：u1+u2=u3+u4. KVL定律不仅适用于电路中的具体回路,还可以推广应用于电路中的任一假想的回路.即在任一瞬间,沿回路绕行方向,电路中假想的回路中各段电压的代数和为零. KVL的推广图KVL的推广所示为某电路中的一部分,路径a、f 、c 、b 并未构成回路,选定图中所示的回路“绕行方向”,对假象的回路afcba列写KVL方程有：u4+uab=u5,则：uab=u5-u4. 由此可见：电路中a、b两点的电压uab,等于以a为原点、以b为终点,沿任一路径绕行方向上各段电压的代数和.其中,a、b可以是某一元件或一条支路的两端,也可以是电路中的任意两点. KCL的复频域形式从电路理论中已经知道,对于电路中的任一个节点A或割集C,其时域形式的KCL方程为基尔霍夫定律,k=1,2,3,……n,式中,n为连接在节点A上的支路数或割集C中所包含的支路数.对上式进行拉普拉斯变换得基尔霍夫定律式中, 基尔霍夫定律为支路电流ik(t)的像函数.上式即为KCL的复频域形式.它说明集中于电路中任一节点A的所有支路电流像函数的代数和等于零；或者电路的任一割集C中所有支路电流像函数的代数和等于零. KVL的复频域形式对于电路中任一个回路,其时域形式的KVL方程为基尔霍夫定律,k=1,2,3,……n.式中,n为回路中所含支路的个数.对上式进行拉普拉斯变换即得 ,式中, 为支路电压uk(t)的像函数.上式即为KVL的复频域形式.它说明任一回路中所有支路电压像函数的代数和等于零. 编辑本段相关应用基尔霍夫电流定律（KCL）描述了电路中各支路的电流之间的关系,基尔霍夫电压定律（KVL）描述了电路中各支路电压之间的关系,它们都与电路元件的性质无关,而只取决于电路的连接方式.所以我们把这种约束关系称为连接方式约束或拓扑约束,而把根据它们写出来的方程分别称为KCL约束方程和KVL约束方程. 编辑本段附基尔霍夫定律是有关热辐射的基本定律中的一条,在热辐射的理论和应用中都占有很重要的地位.又成为基尔霍夫辐射定律. 辐射实验得知,当热量平衡情况下,即温度保持恒定时,如物体发出波长λ的辐射能,也将吸收同样波长λ的辐射能；发射率较大的物质,其吸收率也较大.基尔霍夫定律表述了这种关系：物体的发射率(eλ,T)和吸收率(aλ,T)与物体的性质有关,但eλ,T与aλ,T的比值和物体的性质无关.对所有物体而言,此比值只是温度T与波长λ的函数,用下式表示：基尔霍夫定律式中eλ.T和aλ.T分别为在温度一定时物体对某一波长的辐射能力和吸收率；Eλ.T为一常数. 对于一定的波长λ,在一定的温度T时,此比值为与物体性质无关的常数.对于绝对黑体来说,aλ,T= 1,所以绝对黑体的发射率就等于E(λ,T).显然,任何物体在某一温度T时,对某一波长λ的发射率与吸收率之比值就等于绝对黑体在同温度T时同一波长λ的发射率. 由此可知：①辐射能力强的物体,其吸收能力也强,反之亦然；②对于同一物体,在温度T时辐射某一波长的辐射,那么它也吸收这一波长的辐射；③在同一温度下,任何物体的辐射能力,都小于黑体的辐射能力.基尔霍夫定律把一般物体的辐射、吸收与黑体的辐射联系起来,从而可能通过研究黑体辐射来了解一般物体的辐射.

基尔霍夫定律的相关定义及相关原理？

一、基尔霍夫***定律 x0dx0a汇于节点的各支路电流的代数和等于零，用公式表示为： x0dx0a ∑I=0 x0dx0a又被称作基尔霍夫电流定律（KCL）。 x0dx0a 基尔霍夫***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。 x0dx0a 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。 x0dx0a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***方程组。 x0dx0ax0dx0a二、基尔霍夫第二定律 x0dx0a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： x0dx0a ∑E=∑RI x0dx0a又被称作基尔霍夫电压定律(KVL)。 x0dx0a 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。 x0dx0a 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。 x0dx0a 那么有： rI+R1I+R2I+R3I=E x0dx0a 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。 x0dx0ax0dx0a三、基尔霍夫电路定律的应用 x0dx0a 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。 x0dx0a 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

基尔霍夫定律是什么

1、基尔霍夫（电路）定律(Kirchhofflaws)是电路中电压和电流所遵循的基本规律，是分析和计算较为复杂电路的基础，1845年由德国物理学家G.R.基尔霍夫（GustavRobertKirchhoff，1824～1887）提出。基尔霍夫（电路）定律包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。

2、基尔霍夫（电路）定律既可以用于直流电路的分析，也可以用于交流电路的分析，还可以用于含有电子元件的非线性电路的分析。

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简述基尔霍夫定律

基尔霍夫定律是求解复杂电路的电学基本定律，基尔霍夫定律分为电流定律和电压定律。

电路是由许多相互连接的元件组成的整体。在这个整体中，元件不仅要遵循各自的电压电流关系，还要服从整个电路的电压电流关系，即电路的互联关系。基尔霍夫定律研究的就是这个规律。这个定律包括电流定律和电压定律，前者描述电路中电流之间的约束关系，后者描述电路中电压之间的约束关系。

电流定律,又称节点电流定律,是这样说的：对于一节点电路来讲,若规定从节点流进的电流为正流出为负,则节点处的电流代数和为0.电压定律,又称回路电压定律,意思是：对于一闭合回路讲,若规定电势从高到低的电势降为正,电势由低到高的电势降为负,则绕此回路一周的电势降为0.

为了轻松学习基尔霍夫定律，首先介绍电路电路中的几个术语。

(1)支路:电路中的每一个支路称为一个支路，一个支路中流过相同的电流。

(2)节点:电路中三个或三个以上支路的连接点称为节点。

(3)回路:由一个或多个分支组成的闭合回路。

(4)Mesh:内部没有分支的循环称为Mesh。

基尔霍夫电流定律(KCL)用于确定连接到同一节点的每个分支的电流关系。KCL指出，在任意时刻，流入电路中任意节点的支路电流之和等于从该节点流出的支路电流之和。

基尔霍夫三大定律

描述

基尔霍夫定律是进行电路分析的重要原理，它包含基尔霍夫电流定律和电压定律两部分。

1.基尔霍夫电流定律

基尔霍夫电流定律又被称为基尔霍夫***定律（简称KCL）。它是应用于电路中的节点，所谓节点指的是电路中三个或两个以上的支路相连接的点。

** 基尔霍夫电流定律指出** ：对于电路中的任何一个节点而言，在任何一个时间，流进节点的电流等于流出节点的电流；也就是：节点电流之代数和恒等于0 （恒的意思是指永远）。在电流的汇合点处，电流的代数和等于零，之所以等于零，是因为习惯上规定：流进节点的电流为正，流出节点的电流为负。

另外，基尔霍夫电流定律也被称为“节点电流定律”，因为他通常应用于节点处。它可以推广到包围这几个节点的闭合面也是适用的。下面笔者画一个图为大家简要讲解一下：

上图中的“节点”的三条线路应用基尔霍夫电流定律来说明，A线路+B线路+C线路的电流恒等于0（永远等于0），图中+到﹣为电流流过的方向，也是电动势（电源）的正负极。

基尔霍夫第二定律即为基尔霍夫电压定律，简称KVL。

2、基尔霍夫电压定律

在任何一个闭合回路中，各元件上的电压降的代数和等于电动势的代数和，即从一点出发绕回路一周回到该点时，各段电压的代数和恒等于零，即∑U=0。

基尔霍夫电压定律表明：沿着闭合回路所有元件两端的电势差（电压）的代数和等于零。

或者描述为：沿着闭合回路的所有电动势的代数和等于所有电压降的代数和。

基尔霍夫电压定律不仅应用于闭合回路，也可以把它推广应用于回路的部分电路。

基尔霍夫定律建立在电荷守恒定律、欧姆定律及电压环路定理的基础之上，在稳恒电流条件下严格成立。当基尔霍夫***、第二方程组联合使用时，可正确迅速地计算出电路中各支路的电流值。由于似稳电流(低频交流电)具有的电磁波长远大于电路的尺度，所以它在电路中每一瞬间的电流与电压均能在足够好的程度上满足基尔霍夫定律。因此，基尔霍夫定律的应用范围亦可扩展到交流电路之中描述