你有没有想过为什么我们需要柯克霍夫的电路法?您的答案可能是Kirchhoff的电路法用于在电子电路中找到电流和电压,但那么欧姆法呢?因为欧姆的定律也可用于确定电子电路中的电流和电压,但我们仍然需要Kirchhoff的电路法,为什么这么呢?
在这个问题的答案是,在诸如桥梁和T网的复杂电路的情况下,我们无法使用欧姆的法律在电路中发现电流和电压。
Kirchhoff的电路法的起源于19世纪中叶,即1845年,一个着名的物理学家德国Gustav Kirchhoff.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给出的两项法律是Kirchhoff目前的法律(KCL)和Kirchhoff的电压法(KVL),KCL处理电流在闭合电路中流动,而KVL涉及闭路中存在的电压源。
让我们详细讨论这两个法律: -
Kirchhoff目前的法律/ Kirchhoff的第一法(KCL)
根据本法律“进入电路的总电荷或电流等于离开电路的总电荷或电流”。本法作品的基本原则是保护费用,即“收费也不能被销毁”。
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是电流进入电路,并且IL是离开电路的电流,进入电路的电流将被视为正极和电流离开电路将被视为负。
签署公约:IE = + ve和IL = -Ve,因此上述等式可以写作IE +(-il)= 0
因此,可以从上方方程结束,即电流进入节点并离开节点将是相等的。假设电路中存在两个或更多个输入电流,并且电路中的两个或多个传出电流,则输入所有电流的输入将等于离开电路的所有电流分量。
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
符合Kirchhoff的电路法的术语:使用KCL和KVL时使用若干术语,如节点或结,循环,网格,路径。让我们在这些术语上亮起。
一种。节点或结:它由单点在电路中表示。它是一个不同电流路径相遇的电路中的点。所有当前的组件都在特定节点或结处遇到。
湾科:这是由电阻器,电容器,电感器组成的电子电路的组件。并且这些连接在两个节点之间。简而言之,我们可以在加入时说两个节点;它形成一个分支。
C。循环:循环是电路中的闭路,其中电子设备如电阻器,电容器仅遍历一次。
天。啮合:网格是一个循环,没有内部的循环或组件。
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。
在遍历方向上,如果我们遇到电池的负极端子,则电池在我们穿过的方向上产生电流,然后电池电位被视为正。如果在我们穿过期间,我们首先遇到电池的正极端子。电池在我们穿过的电池电位的相反方向上产生电流作为负面。
要点要记住
如果流过它们的电流的大小相同,则认为电子元件串联连接。
如果它们具有施加相同的电压,则认为电子元件并联连接。
Kirchhoff的电路法的应用
1.它用于直流电路分析。
2.无论其组成和架构如何,都可以应用于任何直流电路和低频交流电路。
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
基于集体元件模型,Kirchhoff的电路法。因此,如果任何电子电路不遵循集体元素模型,那么Kirchhoff的法律就不能应用于它们。
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?
如果我们开始从循环中的点遍历并概括在电路中的各种电子元件上的潜在差异,则求和将相当于零。
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