基尔霍夫定律在电路与电子学中的应用

Question

如题所述

Answer 1

基尔霍夫定律可以用简单电路中的分析应用来解释，即根据定律，要求电流通过电路平衡,因此,电路中的所有分支上的电流之和必须等于电路的输入电流。

为了说明这一点,让我们考虑一个简单的电路,它由一个源电池、一个电阻器和一个可变电阻组成。根据基尔霍夫定律,这个电路中的总电阻必须等于输入电阻加上电阻器和可变电阻之和,即: 总电阻=输入电阻+电阻器+可变电阻 这个等式的另一种表示是:电流在电路中的传播速度等于电流除以总阻抗的结果。

基尔霍夫定律(Kirchhoff laws)是电路中电压和电流所遵循的基本规律，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（Gustav Robert Kirchhoff，1824～1887）提出。基尔霍夫（电路）定律包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。

基尔霍夫定律的适用范围：

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。