基本介紹
- 中文名：基爾霍夫定律
- 外文名：kirchhoff`s law
- 提出者：德國物理學家基爾霍夫
- 內容：KCL和KVL
基本信息,詳細簡介,
基本信息
kirchhoff`s law 又名基爾霍夫定律
基爾霍夫定律是德國物理學家基爾霍夫提出的。基爾霍夫定律是電路理論中最基本也是最重要的定律之一。它概括了電路中電流和電壓分別遵循的基本規律。它包括基爾霍夫電流定律（KCL）和基爾霍夫電壓定律（KVL）。
詳細簡介
kirchhoff`s current law（Kcl）
第一定律又稱基爾霍夫電流定律，簡記為KCL，是電流的連續性在集總參數電路上的體現，其物理背景是電荷守恆公理。基爾霍夫電流定律是確定電路中任意節點處各支路電流之間關係的定律，因此又稱為節點電流定律，它的內容為：在任一瞬時，流向某一結點的電流之和恆等於由該結點流出的電流之和，即：
基爾霍夫定律
在直流的情況下，則有：
基爾霍夫定律
通常把上兩式稱為節點電流方程，或稱為KCL方程。
它的另一種表示為：
基爾霍夫定律
在列寫節點電流方程時，各電流變數前的正、負號取決於各電流的參考方向對該節點的關係（是“流入”還是“流出”）；而各電流值的正、負則反映了該電流的實際方向與參考方向的關係（是相同還是相反）。
通常規定，對參考方向背離（流出）節點的電流取正號，而對參考方向指向（流入）節點的電流取負號。
KCL的套用
圖KCL的套用所示為某電路中的節點，連線在節點的支路共有五條，在所選定的參考方向下有：
基爾霍夫定律
KCL定律不僅適用於電路中的節點，還可以推廣套用於電路中的任一假設的封閉面。即在任一瞬間，通過電路中任一假設封閉面的電流代數和為零。
KCL的推廣
圖KCL的推廣所示為某電路中的一部分，選擇封閉面如圖中虛線所示，在所選定的參考方向下有：
基爾霍夫定律
kirchoff`s voltage law（Kvl）
第二定律又稱基爾霍夫電壓定律，簡記為KVL，是電場為位場時電位的單值性在集總參數電路上的體現，其物理背景是能量守恆公理。基爾霍夫電壓定律是確定電路中任意迴路內各電壓之間關係的定律，因此又稱為迴路電壓定律，它的內容為：在任一瞬間，沿電路中的任一迴路繞行一周，在該迴路上電動勢之和恆等於各電阻上的電壓降之和，即：
基爾霍夫定律
在直流的情況下，則有：
基爾霍夫定律
通常把上兩式稱為迴路電壓方程，簡稱為KVL方程。
KVL定律是描述電路中組成任一迴路上各支路（或各元件）電壓之間的約束關係，沿選定的迴路方向繞行所經過的電路電位的升高之和等於電路電位的下降之和。
迴路的“繞行方向”是任意選定的，一般以虛線表示。在列寫迴路電壓方程時通常規定，對於電壓或電流的參考方向與迴路“繞行方向”相同時，取正號，參考方向與迴路“繞行方向”相反時取負號。
KVL的套用
圖KVL的套用所示為某電路中的一個迴路ABCDA，各支路的電壓在所選擇的參考方向下為u1、u2、u3、u4，因此，在選定的迴路“繞行方向”下有：u1+u2=u3+u4。
KVL定律不僅適用於電路中的具體迴路，還可以推廣套用於電路中的任一假想的迴路。即在任一瞬間，沿迴路繞行方向，電路中假想的迴路中各段電壓的代數和為零。
KVL的推廣
圖KVL的推廣所示為某電路中的一部分，路徑a、f 、c 、b 並未構成迴路，選定圖中所示的迴路“繞行方向”，對假象的迴路afcba列寫KVL方程有：u4+uab=u5，則：uab=u5-u4。
由此可見：電路中a、b兩點的電壓uab，等於以a為原點、以b為終點，沿任一路徑繞行方向上各段電壓的代數和。其中，a、b可以是某一元件或一條支路的兩端，也可以是電路中的任意兩點。
