基尔霍夫电流定律,基尔霍夫电流定律和电压定律内容
本文目录索引
- 1,基尔霍夫电流定律和电压定律内容
- 2,基尔霍夫定律的主要内容是什么?
- 3,1、简述基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。 2、画图说明半导体(N型)的形成原理。
- 4,从电磁场的角度解释一下基尔霍夫电流电压定律
- 5,基尔霍夫电流定律公式是什么?
- 6,基尔霍夫电流定律
1,基尔霍夫电流定律和电压定律内容
基尔霍夫第一定律又称基尔霍夫电流定律,简记为KCL,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。
基尔霍夫第二定律又称基尔霍夫电压定律,简记为KVL,基尔霍夫电压定律表明:
沿着闭合回路所有元件两端的电势差(电压)的代数和等于零。或者描述为:
沿着闭合回路的所有电动势的代数和等于所有电压降的代数和。
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2,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。
3,1、简述基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。 2、画图说明半导体(N型)的形成原理。
1.简述基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。
基尔霍夫电流定律(KCL):在集总电路中,任何时刻,对任一结点,所有流出结点的支路电流的代数和恒等于零。
基尔霍夫电压定律(KVL):在集总电路中,任何时刻,沿任一回路,所有支路电压的代数和恒等于零。
2、半导体(N型)的形成原理。
N型半导体:也称为电子型半导体。N型半导体即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体。
在纯净的硅晶体中掺入五价元素(如磷),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了N型半导体。在N型半导体中,自由电子为多子,空穴为少子,主要靠自由电子导电。自由电子主要由杂质原子提供,空穴由热激发形成。掺入的杂质越多,多子(自由电子)的浓度就越高,导电性能就越强。
4,从电磁场的角度解释一下基尔霍夫电流电压定律
基尔霍夫电压定律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,1845年由德国物理学家G.R.基尔霍夫提出。 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 扩展资料: 基尔霍夫定律建立在电荷守恒定律、欧姆定律及电压环路定理的基础之上,在稳恒电流条件下严格成立。当基尔霍夫第一、第二方程组联合使用时,可正确迅速地计算出电路中各支路的电流值。由于似稳电流(低频交流电) 具有的电磁波长远大于电路的尺度,所以它在电路中每一瞬间的电流与电压均能在足够好的程度上满足基尔霍夫定律。因此,基尔霍夫定律的应用范围亦可扩展到交流电路之中。 参考资料来源:百度百科-基尔霍夫电压定律
5,基尔霍夫电流定律公式是什么?
基尔霍夫电流定律公式是Σi(t)=0,即对于任何节点,在任一时刻流出(或流入)该节点的电流代数和恒等于零。 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) 相关信息: 基尔霍夫定律建立在电荷守恒定律、欧姆定律及电压环路定理的基础之上,在稳恒电流条件下严格成立。当基尔霍夫第一、第二方程组联合使用时,可正确迅速地计算出电路中各支路的电流值。 由于似稳电流(低频交流电) 具有的电磁波长远大于电路的尺度,所以它在电路中每一瞬间的电流与电压均能在足够好的程度上满足基尔霍夫定律。因此,基尔霍夫定律的应用范围亦可扩展到交流电路之中。 它除了可以用于直流电路的分析,和用于似稳电路的分析,还可以用于含有电子元件的非线性电路的分析。运用基尔霍夫定律进行电路分析时,仅与电路的连接方式有关,而与构成该电路的元器件具有什么样的性质无关。 但用于交流电路的分析是,即对通过含时电流的电路进行分析时,由于通过闭合回路的磁通量是时间的函数,根据法拉第电磁感应定律,会有电动势E出现于闭合回路。所以,电场沿着闭合回路的线积分不等于零。此时回路方程应写作:Σvk = E = - ΔΦ/Δt (磁场正方向与回路正方向相同时)。这是因为电流会将能量传递给磁场;反之亦然,磁场亦会将能量传递给电流。
6,基尔霍夫电流定律
在集总电路中,任何时刻,对任意结点,所有流出结点的支路电流的代数和恒等于零。
依据:电流连续性原理。
也就是说,在电路中任一点上,任何时刻都不会产生电荷的堆积或减少现象。
适用范围:基尔霍夫定律不仅适用于电路中节点,也可以推广到电路中任一闭合面。
1)定义:基尔霍夫电流定律(简称KCL):在集总电路中,在任一时刻,流出任一结点的电流代数和恒等于零。
即对任一结点有:∑i =0
注意:“流出”结点电流是相对于电流参考方向而言。“代数和”指电流参考方向,如果是流出结点,则该电流前面取“+”;相反,电流前面取“-”。2)推广:在集总电路中,在任一时刻,流出任一闭合面的电流代数和恒等于零。“代数和”指电流参考方向如果是流出闭合面,则该电流前面取“+”;相反,电流前面取“─”。
3)本质:是电流连续性的表现,即流入结点的电流等于流出结点的电流。