基尔霍夫定律理解与使用
在学习基尔霍夫定律之前,需要了解几个基本概念:
(1)节点:三条或三条以上支路的汇交点叫节点。如下图中,有两个节点,节点a和节点b。
(2)支路:两个结点之间由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路叫支路。如图示,有支路acb和adb。
(3)回路:电路中任一闭合路径叫回路。下图中,有三个回路,回路acba、回路adba和回路cdbc。
(4)网孔:内部不包含支路的回路叫网孔。右图中,有两个网孔,网孔I和网孔II。
一、基尔霍夫定律
包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律,是分析、计算电路的基本方法。基尔霍夫电流定律,也称节点电流定律(节点求和),简称KCL;基尔霍夫电压定律,也称回路电压定律(回路为零),简称KVL。
1.1 基尔霍夫电流定律(KCL)
KCL:在任一时刻,流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。∑i=0 或 ∑i流入=∑i流出
对上图节点a列方程: I1+I2-I3=0 或 I1+I2=I3
1.2 基尔霍夫电压定律(KVL)
KVL: 对任一合回路(闭合或开路),沿回路绕行方向上各段电压的代数和等于零。
∑u=0 或 ∑u电压升=∑u电压降
运用公式∑U=0列方程的一般步骤为:
①任意选定各支路未知电流的参考方向;
②任意选定回路的绕行方向(顺时针或逆时针),以公式中少出现负号为宜;
③确定电源电动势符号。当选定的绕行方向从电源的“﹢”极性到“-”极性,电动势取正值,反之取负值。
对上图网孔I列方程: I1R1+I3R3-Us1=0 或 Us1=I1R1+I3R3