基尔霍夫第二定律

时间:2024-07-01 17:38:52编辑:分享君

基尔霍夫定律的基尔霍夫第二定律(KVL)

基尔霍夫(电路)定律既可以用于直流电路的分析,也可以用于交流电路的分析,还可以用于含有电子元件的非线性电路的分析。基尔霍夫第一定律又称基尔霍夫电流定律,简记为KCL,是电流的连续性在集总参数电路上的体现,其物理背景是电荷守恒公理。基尔霍夫电流定律是确定电路中任意节点处各支路电流之间关系的定律,因此又称为节点电流定律。基尔霍夫电流定律表明:所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和。或者描述为:假设进入某节点的电流为正值,离开这节点的电流为负值,则所有涉及这节点的电流的代数和等于零。以方程表达,对于电路的任意节点满足:其中, 是第k个进入或离开这节点的电流,是流过与这节点相连接的第k个支路的电流,可以是实数或复数。扩展资料:基尔霍夫电压定律KVL指的是:沿着一条闭合路径,电位上升和下降得代数和为零。KVL的表达式为:由KVL的定义,可以推出如下结论:(1)因为E-U1-U2=0,所以E=U1+U2也即:串联电路中,电源电压等于电路中电压降之和。(2)其中,Us为电压升高值,Uj为电压降落值。它表示,闭合回路中电压上升之和等于电压下降之和。至于电压方向,我们选逆时针也行,顺时针也行,两者的结果是一致的。那么由基尔霍夫电压定律KVL能推出:第一个结论:串联电路的分压定律;第二个结论:串联电路中的元件位置可以互换。与KVL相关联的几个结论是:电阻的串并联公式,还有并联电路的功率分配等等。我们再看基尔霍夫电流定律KCL:流入一个节点(或者区域)的电流之和等于流出该节点(或者区域)的电流之和。第二定律既然是关于电压,而电压又是energy transffered per unit charge,所以第二定律其实就是遵循能量守恒定律,conservation of energy。在做电路分析题的时候,大家需要格外注意一点,那就是符号,也可以说是方向。一旦我们默认某个电流,或者电压是正,或者负,那么其他所有物理量的方向都要符合你的默认。有两个直流电源,E1和E2,我如果说E1的emf是4V,那么在我分析电路事,E2就被默认为-2V,这样一来电路中的总emf加起来就是4+(-2)=2V。再看电流,既然是E1是正的,就说明我们默认电流从E1的正极流出,流入两个分支,再最后汇合,流经r1,流回电源负极,可千万不能因为E2的方向被迷惑了。参考资料:百度百科——基尔霍夫定律

磁路基尔霍夫第二定律

磁路基尔霍夫第二定律是任一闭合磁路中各段磁压代数和等于各磁通势的代数和。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。基尔霍夫电压第二定律表明:1、如果从回路中任意一点,以顺时针方向或逆时针方向沿回路循行一周,则在这个方向上的电位降之和应等于电位升之和。即:U升=U降。2、在任一瞬间,沿任意回路的循行方向(顺时针方向或逆时针方向), 回路中各部分电压的代数和恒等于零。书中规定:凡电动势的参考方向与所选回路循行方向一致者取“负”,相反者则取“正”; 凡电流参考方向与回路循行方向一致者,该电流在电阻上所产生的电压降取“正”,不一致者则取“负”。扩展资料描述电路中组成任一回路上各支路(或各元件)电压之间的约束关系,沿选定的回路方向绕行所经过的电路电位的升高之和等于电路电位的下降之和。应用该方程时,应先在回路中选定一个绕行方向作为参考,则电动势与电流的正负号就可规定如下: 电动势的方向 (由负极指向正极)与绕行方向一致时取正号,反之取负号;同样,电流的方向与绕行方向一致时取正号,反之取负号。例如,用此规定可将回路的基尔霍夫电压方程写成:-E1+E2=-I1R1+I2R2+I3R3-I4R4。每个闭合回路均可列出一个方程。如果某回路至少有一个支路未被其他方程用过,则称此回路为独立回路。对于存在M个独立回路的电路,可以列出M个独立的回路电压方程,它们组成的方程组称为基尔霍夫第二方程组。参考资料来源:百度百科-基尔霍夫定理

基尔霍夫定律的主要内容是什么?

基尔霍夫定律是德国物理学家基尔霍夫提出的。基尔霍夫定律是电路理论中最基本也是最重要的定律之一。它概括了电路中电流和电压分别遵循的基本规律。它包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。定义:在给定温度下,对于给定波长,所有物体的比辐射率与吸收率的比值相同,且等于该温度和波长下理想黑体的比辐射率编辑本段主要内容基尔霍夫第一定律  第一定律又称基尔霍夫电流定律,简记为KCL,是电流的连续性在集总参数电路上的体现,其物理背景是电荷守恒公理。基尔霍夫电流定律是确定电路中任意节点处各支路电流之间关系的定律,因此又称为节点电流定律,它的内容为:在任一瞬时,流向某一结点的电流之和恒等于由该结点流出的电流之和,即:
  

基尔霍夫定律在直流的情况下,则有:
  

基尔霍夫定律  通常把上两式称为节点电流方程,或称为KCL方程。
  它的另一种表示为:
  

基尔霍夫定律  在列写节点电流方程时,各电流变量前的正、负号取决于各电流的参考方向对该节点的关系(是“流入”还是“流出”);而各电流值的正、负则反映了该电流的实际方向与参考方向的关系(是相同还是相反)。
  通常规定,对参考方向背离(流出)节点的电流取正号,而对参考方向指向(流入)节点的电流取负号。
  

KCL的应用  图KCL的应用所示为某电路中的节点
,连接在节点的支路共有五条,在所选定的参考方向下有:
  

基尔霍夫定律  KCL定律不仅适用于电路中的节点,还可以推广应用于电路中的任一假设的封闭面。即在任一瞬间,通过电路中任一假设封闭面的电流代数和为零。
  

KCL的推广  图KCL的推广所示为某电路中的一部分,选择封闭面如图中虚线所示,在所选定的参考方向下有:
  

基尔霍夫定律基尔霍夫第二定律  第二定律又称基尔霍夫电压定律,简记为KVL,是电场为位场时电位的单值性在集总参数电路上的体现,其物理背景是能量守恒公理。基尔霍夫电压定律是确定电路中任意回路内各电压之间关系的定律,因此又称为回路电压定律,它的内容为:在任一瞬间,沿电路中的任一回路绕行一周,在该回路上电动势之和恒等于各电阻上的电压降之和,即:
  

基尔霍夫定律在直流的情况下,则有:
  

基尔霍夫定律通常把上两式称为回路电压方程,简称为KVL方程。
  KVL定律是描述电路中组成任一回路上各支路(或各元件)电压之间的约束关系,沿选定的回路方向绕行所经过的电路电位的升高之和等于电路电位的下降之和。
  回路的“绕行方向”是任意选定的,一般以虚线表示。在列写回路电压方程时通常规定,对于电压或电流的参考方向与回路“绕行方向”相同时,取正号,参考方向与回路“绕行方向”相反时取负号。
  

KVL的应用图KVL的应用所示为某电路中的一个回路ABCDA,各支路的电压在所选择的参考方向下为u1、u2、u3、u4,因此,在选定的回路“绕行方向”下有:u1+u2=u3+u4。
  KVL定律不仅适用于电路中的具体回路,还可以推广应用于电路中的任一假想的回路。即在任一瞬间,沿回路绕行方向,电路中假想的回路中各段电压的代数和为零。
  

KVL的推广图KVL的推广所示为某电路中的一部分,路径a、f
、c
、b
并未构成回路,选定图中所示的回路“绕行方向”,对假象的回路afcba列写KVL方程有:u4+uab=u5,则:uab=u5-u4。
  由此可见:电路中a、b两点的电压uab,等于以a为原点、以b为终点,沿任一路径绕行方向上各段电压的代数和。其中,a、b可以是某一元件或一条支路的两端,也可以是电路中的任意两点。
KCL的复频域形式  从电路理论中已经知道,对于电路中的任一个节点A或割集C,其时域形式的KCL方程为
  

基尔霍夫定律  ,k=1,2,3,……n,式中,n为连接在节点A上的支路数或割集C中所包含的支路数。对上式进行拉普拉斯变换得

基尔霍夫定律  式中,
  

基尔霍夫定律  为支路电流ik(t)的像函数。上式即为KCL的复频域形式。它说明集中于电路中任一节点A的所有支路电流像函数的代数和等于零;或者电路的任一割集C中所有支路电流像函数的代数和等于零。
KVL的复频域形式
  对于电路中任一个回路,其时域形式的KVL方程为
  

基尔霍夫定律  ,k=1,2,3,……n。式中,n为回路中所含支路的个数。对上式进行拉普拉斯变换即得
  ,式中,
  为支路电压uk(t)的像函数。上式即为KVL的复频域形式。它说明任一回路中所有支路电压像函数的代数和等于零。
编辑本段相关应用  基尔霍夫电流定律(KCL)描述了电路中各支路的电流之间的关系,基尔霍夫电压定律(KVL)描述了电路中各支路电压之间的关系,它们都与电路元件的性质无关,而只取决于电路的连接方式。所以我们把这种约束关系称为连接方式约束或拓扑约束,而把根据它们写出来的方程分别称为KCL约束方程和KVL约束方程。
编辑本段附  基尔霍夫定律是有关热辐射的基本定律中的一条,在热辐射的理论和应用中都占有很重要的地位。又成为基尔霍夫辐射定律。
  辐射
  实验得知,当热量平衡情况下,即温度保持恒定时,如物体发出波长λ的辐射能,也将吸收同样波长λ的辐射能;发射率较大的物质,其吸收率也较大。基尔霍夫定律表述了这种关系:物体的发射率(eλ,T)和吸收率(aλ,T)与物体的性质有关,但eλ,T与aλ,T的比值和物体的性质无关。对所有物体而言,此比值只是温度T与波长λ的函数,用下式表示:
基尔霍夫定律
  式中eλ.T和aλ.T分别为在温度一定时物体对某一波长的辐射能力和吸收率;Eλ.T为一常数。
  对于一定的波长λ,在一定的温度T时,此比值为与物体性质无关的常数。对于绝对黑体来说,aλ,T=
1,所以绝对黑体的发射率就等于E(λ,T)。显然,任何物体在某一温度T时,对某一波长λ的发射率与吸收率之比值就等于绝对黑体在同温度T时同一波长λ的发射率。
  由此可知:①辐射能力强的物体,其吸收能力也强,反之亦然;②对于同一物体,在温度T时辐射某一波长的辐射,那么它也吸收这一波长的辐射;③在同一温度下,任何物体的辐射能力,都小于黑体的辐射能力。基尔霍夫定律把一般物体的辐射、吸收与黑体的辐射联系起来,从而可能通过研究黑体辐射来了解一般物体的辐射。


请问KCL和KVL指的是什么?

kcl指的是基尔霍夫电流定律,kvl指的是基尔霍夫电压定律。基尔霍夫电流定律也称为节点电流定律,于1845年由德国物理学家G.R.基尔霍夫(Gustav Robert Kirchhoff,1824~1887)提出,内容是电路中任一个节点上,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(又简写为KCL)。基尔霍夫电压定律(Kirchhoff laws)是电路中电压所遵循的基本规律,是分析和计算较为复杂电路的基础。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。拓展资料:霍夫的介绍:他以PDP-8为基础勾画出了他心目中的通用芯片的雏形:加大芯片的集成度,使功能亦随之增强;芯片的输入信号构成对集成电路的一系列指令,输出信号则送出数据或用以控制其它的芯片。在设计中霍夫充分实践了图林和冯·诺伊曼的存储程序的思想,该芯片若安装上输入、输出设备及存储器。1971年,霍夫与他的同事完成了第一个可供使用的微处理器,编号为4004,第一个“4”代表此芯片是客户订购的产品编号,后一个“4”代表此芯片是英特尔公司制作的第四个订制芯片。这种数字代号却延用至今。霍夫终于如愿以偿,他在世界第一个微处理器上,集成了2000多个晶体管,发明了世界第一块大规模集成电路4004,在电子计算机历史上,写下了光辉的一页。参考资料:基尔霍夫定律——百度百科

在交流电路中,基尔霍夫两大定律的含义是什么?

基尔霍夫第一定律,即基尔霍夫电流定律(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。
基尔霍夫第二定律,即基尔霍夫电压定律(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,即电压的参考方向与回路的绕行方向相同时,该电压在式中取正号,否则取负号。
在电工电子学中计算非常实用,其中节点可以为广义节点,灵活运用。


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