威廉希尔官方网站 的欧姆定律和基尔霍夫定律

描述

威廉希尔官方网站 的基本定律有欧姆定律和基尔霍夫定律。

一、欧姆定律

欧姆定律是描述在纯电阻威廉希尔官方网站 两端施加电压,流过该威廉希尔官方网站 电流与该威廉希尔官方网站 电阻之间关系的基本定律。欧姆定律是分析和计算威廉希尔官方网站 的基本定律。一个完整的威廉希尔官方网站 包括电源与负载,如下图所示。

电阻

该威廉希尔官方网站 A、 B两点左边包括一个电源及内阻r0,称为含源威廉希尔官方网站 。右边部分不包含电源,称为无源威廉希尔官方网站 。实验证明,对于右边的无源威廉希尔官方网站 ,存在如下规律:

I=UAB/R

而对于左边的含源威廉希尔官方网站 ,存在如下规律:

I=(E-UAB)/r0,则可得: UAB=IR=E-Ir0,整理得I=E/(R+r0)

这就是全威廉希尔官方网站 欧姆定律。 用文字描述即是:在整个闭合回路中,电流的大小与电源的电动势成正比,与威廉希尔官方网站 中的电阻(包括电源内电阻及外电阻)成反比。

二、基尔霍夫定律

威廉希尔官方网站 的基本定律除欧姆定律外,还有基尔霍夫定律,它包括基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律,它们是分析和计算复杂威廉希尔官方网站 不可缺少的基本定律。

1、基尔霍夫第一定律(KCL定律)

基尔霍夫第一定律又称节点电流定律。 其内容是:流入节点的电流之和恒等于流出节点的电流之和。 节点是三条及三条以上分支威廉希尔官方网站 的交汇点,见下图中的A点。

电阻

按基尔霍夫第一定律,对节点A可以得到:

I1+I2=I3+I4+I5

实际上,节点可以是威廉希尔官方网站 的实际交汇点,也可以是假想点,如上图中的半导体三极管,可以把圆圈内看作是节点,由基尔霍夫第一定律,可以得到:

Ib+Ic=Ie

2、基尔霍夫第二定律(KVL定律)

基尔霍夫第二定律又称回路电压定律。 其内容是:在任一闭合回路中,沿一定方向绕行一周,电动势的代数和恒等于电阻上电压降的代数和,即∑E=∑IR

注意:在列回路电压方程时必须考虑电压(电动势)的正负。 确定正、负号的方法与列回路方程的步骤如下(参见下图):

电阻

1)首先在回路中假定各支路电流的方向。

2)假定回路绕行方向(顺时针或逆时针,上图中是顺时针方向)。

3)凡流过电阻的电流参考方向与绕行方向一致,则电阻上的压降为正,反之取负。

4)凡电动势方向与绕行方向一致,该电动势取正,反之取负。

由上述方法及步骤,可列出上图中威廉希尔官方网站 的回路方程为:

E1-E2=I1R1-I2R2-I3R3+I4R4

上式可写成:

I1R1-I2R2-I3R3+I4R4-E1+E2=0

故基尔霍夫第二定律又可叙述为:任一回路中各元件上的电压降之代数和恒为零。

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