克希霍夫定律
克希霍夫定律(Kirchhoff laws)一般指克希霍夫电压定律(Kirchhoff Voltage Laws),也称克希荷夫定律、基尔霍夫电压定律,也有人把它称作基希何夫规则(Kirchhoff's rules)。克希霍夫定律,又称回路电压定律,简写KVL,和欧姆定律一样,是电路遵循的最基本定律,也是分析和计算的根据。它不但适用于线性元件,而且适用于非线性元件,是一条普适定律1。克希霍夫定律的内容是,在任何一个闭合回路中,各元件上的电压降的代数和等于电动势的代数和,即从一点出发绕回路一周回到该点时,各段电压的代数和恒等于零,即∑U=0。
基本信息
- 中文名
克希霍夫定律
- 外文名
Kirchhoff's rules/Kirchhoff laws/Kirchhoff Voltage Laws
- 更多译名
克希荷夫定律/基希何夫规则/基尔霍夫电压定律/基尔霍夫第二定律
- 简写
KVL
- 应用范围
线性元件、非线性元件
- 特点
电路遵循的最基本定律
- 提出者
G.R.基尔霍夫
- 提出时间
1845年
几个名词
1.支路 (branch):电路中流过同一电流的每个分支。或:由一个或一个以上的元件串接成的分支(其电压,电流取关联参考方向)。
2.节点 (node): 三个或三个以上支路的连接点称为节点。
3.路径(path):两节点间的一条通路。路径由支路构成。
4.网孔(mesh):对平面电路,每个网眼即为网孔。网孔是回路,但回路不一定是网孔。
5.回路(loop):由支路组成的闭合路径。
电路中各支路的基本参量(U,I)的约束关系:
1.元件特性约束(元件的VCR方程):电路中各元件的电压与电流的关系,如:欧姆定理:uR=RiR。
2.电路结构约束(KCL、KVL方程)又叫“拓扑”约束:电路中各支路电压或电流间的关系由电路的结构决定。
基尔霍夫定律与元件特性是电路分析的基础2。
定律简介
基尔霍夫定律(Kirchhoff laws),阐明集总参数电路中流入和流出节点的各电流间以及沿回路的各段电压间的约束关系的定律。1845年由德国物理学家G.R.基尔霍夫提出。集总参数电路指电路本身的最大线性尺寸远小于电路中电流或电压的波长的电路,反之则为分布参数电路。基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律。
基尔霍夫(电路)定律是求解复杂电路的电学基本定律。在19世纪40年代,由于电气技术发展的十分迅速,电路变得愈来愈复杂。某些电路呈现出网络形状,并且网络中还存在一些由3条或3条以上支路形成的交点 (节点)。这种复杂电路不是串、并联电路的公式所能解决的,刚从德国哥尼斯堡大学毕业,年仅21岁的基尔霍夫(Gustav Robert Kirchhoff,1824~1887),1845年,在他的第1篇论文中提出了适用于这种网络状电路计算的两个定律,即著名的基尔霍夫定律。该定律能够迅速地求解任何复杂电路,从而成功地解决了这个阻碍电气技术发展的难题。
基尔霍夫定律包括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,简称KCL;基尔霍夫第二定律即为基尔霍夫电压定律,简称KVL。
基尔霍夫电流定律(KCL):任一集总参数电路中的任一节点,在任一瞬间流出该节点的所有电流的代数和恒为零,即
就参考方向而言,流出节点的电流在式中取正号,流入节点的电流取负号。基尔霍夫电流定律是电荷守恒定律在电路中的体现。
基尔霍夫电压定律(KVL):任一集总参数电路中的任一回路,在任一瞬间沿此回路的各段电压的代数和恒为零,即