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基尔霍夫电流定律例题详解,基尔霍夫电压定律例题详解

发布时间:2023-09-17 11:20:24编辑:温柔的背包来源:

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基尔霍夫电流定律例题详解,基尔霍夫电压定律例题详解

19世纪40年代,由于电气技术的飞速发展,电路变得越来越复杂。有些电路呈现网络状,网络中有三个或三个以上分支形成的一些交叉点(节点)。这个复杂的电路不是用串并联电路公式就能解决的。

1845年,刚从德国哥尼斯堡大学毕业的基尔霍夫还只有21对夫妇。他在第一篇论文中提出了两个适用于网络电路计算的定律,即著名的基尔霍夫定律。这两个定律分为基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律,其中基尔霍夫第一定律称为基尔霍夫电流定律,缩写为KCL;基尔霍夫第二定律是基尔霍夫电压定律,简称KVL。

这套定律可以快速求解任何复杂电路,从而成功解决了这一阻碍电气技术发展的难题。下面,我们将深入讨论基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律,并举例详细说明。希望读者能对基尔霍夫定律有更深入的了解。

一、基尔霍夫电流定律(KCL)示例在集总电路中,任意时刻流入任意节点的电流等于流出该节点的电流。换句话说,在任何时刻,一个节点上各支路电流的代数和总是0。即:=0基尔霍夫电流定律是基于电流的连续性(电荷守恒)。基尔霍夫电流定律的推广:基尔霍夫电流定律也可以推广到电路的任何闭合面。清除:

(1) KCL是电路中任意节点处电荷守恒和电流连续性原理的反映;(2) KCL是对支路电流的约束,与支路接什么元件无关,与电路是线性还是非线性无关;(3)KCL方程按电流参考方向写,不考虑实际电流方向。思考二、基尔霍夫电压定律(KVL)例子在一个集总参数电路中,在任何时候,沿着任何回路,所有支路电压的代数和总是等于零。即:

电压源的参考方向与电路旁路方向有关,为正;反之,取负。当阻性电流的参考方向与回路的缠绕方向相同时,IR为正,否则为负。阻降电源电压上升的KVL方程常用此公式表示。(1)当1)US的参考方向与回路缠绕方向无关时,将其放在等号右侧取正,反之亦然。(2)当电阻电流的参考方向与回路的缠绕方向相同时,IR为正,否则为负。基尔霍夫电压定律的扩展(KVL):基尔霍夫电压定律也适用于开路。

KVL也适用于电路中的任何虚回路。推论:电路中任意两点间的电压等于通过两点间任意路径的元件电压的代数和。当元件电压方向与通路旁路方向一致时,取正号,否则取负号。KCL和KVL概要:1。KCL是支路电流的线性约束;KVL是支路电压的线性约束。2.KCL和KVL与组成分支的组件的属性和参数无关。3.KCL表明每个节点的电荷是守恒的。

KVL是电势单值的具体体现(电压与路径无关)。4.KCL和KVL仅适用于具有集总参数的电路。5.只要是集总参数电路,不管元件是线性还是非线性,时变还是不变,KCL和KVL总是有效的。例6。电路如图所示。已知uS1=10V,iS1=1A,iS2=3A,R1=2?R2=1?求电压源和每个电流源吸收的功率。例7。在如图所示的电路中,R1=1,R2=2,R3=3,US1=3V,US2=1V。求电阻R1上的电压U1。方法二:

例8。如图,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。

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