你有没有想过为什么我们需要基尔霍夫的环路定律?你的答案可能是基尔霍夫电路定律被用来计算电子电路中的电流和电压那么欧姆定律呢?因为欧姆定律也可以用来确定电子电路中的电流和电压,但我们仍然需要基尔霍夫电路定律,为什么会这样呢?
这个问题的答案是,在复杂的电路,如桥和t网络,我们不能简单地利用欧姆定律找到电流和电压循环在电路中。
基尔霍夫的环路定律起源于19世纪中叶,即1845年一位著名的物理学家德国古斯塔夫•基尔霍夫使用了基本原理,“能量既不能被创造也不能被摧毁”,并根据收费和能量的保护来提出规则。
Gustav Kirchhoff给出的两个定律是基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL), KCL研究的是在闭合电路中流动的电流,而KVL研究的是存在于闭合电路中的电压源。
让我们来详细讨论这两个定律:-
Kirchhoff目前的法律/ Kirchhoff的第一法(KCL)
根据这一定律“进入电路的总电荷或电流等于离开电路的总电荷或电流”。这一定律的基本原理是电荷守恒,即“电荷既不能产生也不能消灭”。
KCL如何应用于电子电路?
在数学上,可以理解为IE +IL=0,其中IE是进入电路的电流,IL是离开电路的电流,进入电路的电流为正,离开电路的电流为负。
签署公约:IE = + ve和IL = -Ve,因此上述等式可以写作IE +(-il)= 0
由上式可知,进入节点和离开节点的电流相等。假设在电路中有两个或两个以上的输入电流,在电路中有两个或两个以上的输出电流,那么所有进入电路的电流分量将等于所有离开电路的电流分量。
让我们采用电子电路的示例,其中I1,I2,I3是传入和传出电流为I4,I5,因此,根据KCL,I1 + I2 + I3 = I4 + I5
涉及基尔霍夫循环定律的术语:在使用KCL和KVL时,会用到节点或结点、回路、网格、路径等术语。我们来解释一下这些术语。
一种。节点或结:它在电路中以一个单点表示。它是电路中不同电流通路相遇的点。所有当前的组件在一个特定的节点或接点上相遇。
b。分支它是电子电路中由电阻、电容、电感组成的元件。它们在两个节点之间连接。简而言之,我们可以说两个节点连接在一起;它形成一个分支。
c。环形:回路是电路中的闭合路径,其中电子设备如电阻、电容只经过一次。
d。网:网格是一个内部没有循环或组件的循环。
Kirchhoff的电压法/ Kirchhoff的第二律(KVL)
根据KVL,封闭网络周围潜在差异的总和始终为零。KVL背后的基本原则是能量保护,或更准确地说,涉及电力保护。
签署公约:当循环中流动的电流方向与我们遍历的方向相同时,这些元素的潜在滴落将被视为负。如果在环中流动的电流方向与遍历方向相反,则跨越电子元件的电位下降将被视为正。
在穿越方向上,如果我们首先遇到电池的负极,即电池在我们穿越的方向上产生电流,那么电池电势就被认为是正的。如果在我们穿越的过程中首先遇到电池的正极,即电池在我们穿越的相反方向产生电流,则认为电池电势为负。
点要记住
1.如果流过电子元件的电流大小相同,则认为它们是串联的。
2.如果电子元件之间施加相同的电压,则认为它们是并联连接的。
Kirchhoff的电路法的应用
1.用于直流电路分析。
2.它可以应用于任何直流电路和低频交流电路,无论其组成和结构如何。
3.它可用于频率的AC电路。在这种电路中,与电路的尺寸相比,电磁辐射的波长非常大。
Kirchhoff电路法的限制
1.基尔霍夫电路定律是基于集总单元模型的。因此,如果任何电子电路不遵循集总元模型,那么基尔霍夫定律就不能适用于它们。
2.本法不适用于高频交流电路。这是因为这项法律取决于当前仅在导体中流动的原则。而且,它进入一个末端并从另一端离开。但是由于寄生电容,在高频电路的情况下,这不是如此。
KVL如何应用于电子电路?
如果我们从回路中的某一点开始遍历,并将电路中各种电子元件的电位差相加,其总和将等于零。
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