磁路基爾霍夫第二定律
磁路基爾霍夫第二定律是任一閉合磁路中各段磁壓代數(shù)和等于各磁通勢的代數(shù)和。即從一點出發(fā)繞回路一周回到該點時,各段電壓的代數(shù)和恒等于零,即∑U=0。
基爾霍夫電壓第二定律表明:
1、如果從回路中任意一點,以順時針方向或逆時針方向沿回路循行一周,則在這個方向上的電位降之和應(yīng)等于電位升之和。即:U升=U降。
2、在任一瞬間,沿任意回路的循行方向(順時針方向或逆時針方向),
回路中各部分電壓的代數(shù)和恒等于零。
書中規(guī)定:凡電動勢的參考方向與所選回路循行方向一致者取“負”,相反者則取“正”;
凡電流參考方向與回路循行方向一致者,該電流在電阻上所產(chǎn)生的電壓降取“正”,不一致者則取“負”。
擴展資料
描述電路中組成任一回路上各支路(或各元件)電壓之間的約束關(guān)系,沿選定的回路方向繞行所經(jīng)過的電路電位的升高之和等于電路電位的下降之和。
應(yīng)用該方程時,應(yīng)先在回路中選定一個繞行方向作為參考,則電動勢與電流的正負號就可規(guī)定如下:
電動勢的方向 (由負極指向正極)與繞行方向一致時取正號,反之取負號;同樣,電流的方向與繞行方向一致時取正號,反之取負號。
例如,用此規(guī)定可將回路的基爾霍夫電壓方程寫成:-E1+E2=-I1R1+I2R2+I3R3-I4R4。
每個閉合回路均可列出一個方程。如果某回路至少有一個支路未被其他方程用過,則稱此回路為獨立回路。對于存在M個獨立回路的電路,可以列出M個獨立的回路電壓方程,它們組成的方程組稱為基爾霍夫第二方程組。
參考資料來源:百度百科-基爾霍夫定理
基爾霍夫定律的基爾霍夫第二定律(KVL)
基爾霍夫(電路)定律既可以用于直流電路的分析,也可以用于交流電路的分析,還可以用于含有電子元件的非線性電路的分析。
基爾霍夫第一定律又稱基爾霍夫電流定律,簡記為KCL,是電流的連續(xù)性在集總參數(shù)電路上的體現(xiàn),其物理背景是電荷守恒公理。基爾霍夫電流定律是確定電路中任意節(jié)點處各支路電流之間關(guān)系的定律,因此又稱為節(jié)點電流定律。基爾霍夫電流定律表明:
所有進入某節(jié)點的電流的總和等于所有離開這節(jié)點的電流的總和。
或者描述為:假設(shè)進入某節(jié)點的電流為正值,離開這節(jié)點的電流為負值,則所有涉及這節(jié)點的電流的代數(shù)和等于零。以方程表達,對于電路的任意節(jié)點滿足:
其中,是第k個進入或離開這節(jié)點的電流,是流過與這節(jié)點相連接的第k個支路的電流,可以是實數(shù)或復(fù)數(shù)。
擴展資料:
基爾霍夫電壓定律KVL指的是:沿著一條閉合路徑,電位上升和下降得代數(shù)和為零。
KVL的表達式為:
由KVL的定義,可以推出如下結(jié)論:
(1)因為E-U1-U2=0,所以E=U1+U2
也即:串聯(lián)電路中,電源電壓等于電路中電壓降之和。
(2)其中,Us為電壓升高值,Uj為電壓降落值。
它表示,閉合回路中電壓上升之和等于電壓下降之和。
至于電壓方向,我們選逆時針也行,順時針也行,兩者的結(jié)果是一致的。
那么由基爾霍夫電壓定律KVL能推出:
第一個結(jié)論:串聯(lián)電路的分壓定律;
第二個結(jié)論:串聯(lián)電路中的元件位置可以互換。
與KVL相關(guān)聯(lián)的幾個結(jié)論是:電阻的串并聯(lián)公式,還有并聯(lián)電路的功率分配等等。
我們再看基爾霍夫電流定律KCL:
流入一個節(jié)點(或者區(qū)域)的電流之和等于流出該節(jié)點(或者區(qū)域)的電流之和。
第二定律既然是關(guān)于電壓,而電壓又是energy transffered per unit charge,所以第二定律其實就是遵循能量守恒定律,conrvation of energy。
在做電路分析題的時候,大家需要格外注意一點,那就是符號,也可以說是方向。一旦我們默認某個電流,或者電壓是正,或者負,那么其他所有物理量的方向都要符合你的默認。
有兩個直流電源,E1和E2,我如果說E1的emf是4V,那么在我分析電路事,E2就被默認為-2V,這樣一來電路中的總emf加起來就是4+(-2)=2V。再看電流,既然是E1是正的,就說明我們默認電流從E1的正極流出,流入兩個分支,再最后匯合,流經(jīng)r1,流回電源負極,可千萬不能因為E2的方向被迷惑了。
參考資料:百度百科——基爾霍夫定律
基爾霍夫第二定律是什么?
是電路中電壓和電流所遵循的基本規(guī)律,是分析和計算較為復(fù)雜電路的基礎(chǔ),1845年由德國物理學(xué)家G.R.基爾霍夫(Gustav Robert Kirchhoff,1824~1887)提出。基爾霍夫(電路)定律包括基爾霍夫電流定律(KCL)和基爾霍夫電壓定律(KVL)。
擴展資料:
發(fā)現(xiàn)背景
基爾霍夫定律是求解復(fù)雜電路的電學(xué)基本定律。從19世紀40年代,由于電氣技術(shù)發(fā)展的十分迅速,電路變得愈來愈復(fù)雜。某些電路呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)形狀,并且網(wǎng)絡(luò)中還存在一些由3條或3條以上支路形成的交點(節(jié)點)。這種復(fù)雜電路不是串、并聯(lián)電路的公式所能解決的。
剛從德國哥尼斯堡大學(xué)畢業(yè),年僅21歲的基爾霍夫在他的第1篇論文中提出了適用于這種網(wǎng)絡(luò)狀電路計算的兩個定律,即著名的基爾霍夫定律。該定律能夠迅速地求解任何復(fù)雜電路,從而成功地解決了這個阻礙電氣技術(shù)發(fā)展的難題。
由于似穩(wěn)電流(低頻交流電)具有的電磁波長遠大于電路的尺度,所以它在電路中每一瞬間的電流與電壓均能在足夠好的程度上滿足基爾霍夫定律。因此,基爾霍夫定律的應(yīng)用范圍亦可擴展到交流電路之中。
基爾霍夫第二定律是怎樣的﹖
基爾霍夫第二定律的具體內(nèi)容是啥?
試描述基爾霍夫第一定律和第二定律的內(nèi)容
1、基爾霍夫第一定律:在任意的集中參數(shù)電路中,任意時間,任一節(jié)點上,流入流出該節(jié)點的電流的代數(shù)和恒等于0。
2、基爾霍夫第二定律:在任意的集中參數(shù)電路中,任意時間,沿著任一回路,各段電壓降的代數(shù)和恒等于0。
基爾霍夫定律包括基爾霍夫第一定律和基爾霍夫第二定律,其中基爾霍夫第一定律即為基爾霍夫電流定律,簡稱KCL;基爾霍夫第二定律則稱為基爾霍夫電壓定律,簡稱KVL。
擴展資料:
一、適用范圍
基爾霍夫定律建立在電荷守恒定律、歐姆定律及電壓環(huán)路定理的基礎(chǔ)之上,在穩(wěn)恒電流條件下嚴格成立。當(dāng)基爾霍夫第一、第二方程組聯(lián)合使用時,可正確迅速地計算出電路中各支路的電流值。
由于似穩(wěn)電流(低頻交流電) 具有的電磁波長遠大于電路的尺度,所以它在電路中每一瞬間的電流與電壓均能在足夠好的程度上滿足基爾霍夫定律。因此,基爾霍夫定律的應(yīng)用范圍亦可擴展到交流電路之中。
二、科學(xué)家修正基爾霍夫電流定律
雖然物理定律不是隨便就可以推翻的,但是它們有時也需要修正。美國伊利諾斯大學(xué)電子和計算機工程教授米爾頓·馮和小尼克·侯隆亞克等研究人員通過開發(fā)出的三端口晶體管激光器(three-port transistor lar),對基爾霍夫電流定律進行了修正。
伊利諾斯大學(xué)研究人員通過使用量子阱修改基區(qū)和諧振器的外形,把晶體管的工作方式由自發(fā)發(fā)射轉(zhuǎn)變?yōu)槭芗ぐl(fā)射。晶體管復(fù)合工藝的改變使器件特性發(fā)生了變化,使其具有一種基本的、潛在的接近激光器閾值的可用的非線性特性。
三端口晶體管激光器通過把電輸入信號轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€輸出信號——一個電信號和一個光信號,從而提供了新的信號混合和開關(guān)能力,把晶體管和激光器的功能結(jié)合了起來。
但是,新增加的光輸出第三端口帶來了意想不到的難題,即在兩種能量輸出形式并存的情況下如何運用電荷守恒定律和能量守恒定律。
參考資料來源:百度百科-基爾霍夫電流定律
參考資料來源:百度百科-基爾霍夫電壓定律
本文發(fā)布于:2023-02-28 20:21:00,感謝您對本站的認可!
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