『壹』 基爾霍夫電流定律在電路中用以計算什麼
基爾霍夫定律
Kirchhoff laws
闡明集總參數電路中流入和流出節點的各電流間和沿迴路的各段電壓間的約束關系的定律。1845年由德國物理學家G.R.基爾霍夫提出。定律中關於匯集於節點的各電流的約束關系單獨稱為基爾霍夫第一定律或基爾霍夫電流定律;關於迴路中各段電壓的約束關系單獨稱為基爾霍夫第二定律或基爾霍夫電壓定律。
基爾霍夫電流定律 (KCL) 對任一集總參數電路中的任一節點,在任一瞬間,流出該節點的所有電流的代數和恆為零,即
i=0
就參考方向而言,流出節點的電流在式中取正號,流入節點的電流在式中取負號。
按此定律,對圖1上的節點A,有從物
-i1-i2+i3+i4=0
理上看,基爾霍夫電流定律是電荷守恆定律在電路中的體現。
基爾霍夫電壓定律(KVL) 對任一集總參數電路中的任一迴路,在任一瞬間,沿此迴路的各段電壓的代數和恆為零,即
V=0
電壓的參考方向與迴路的繞行方向(又稱參考方向)相同時,該電壓在式中取正號,否則取負號。
按此定律,對圖2所示的迴路,有從
V1+V2-V3-V4=0
物理上看,基爾霍夫電壓定律是能量守恆定律在電路中的體現。
應用 由於基爾霍夫定律只與電路的連接方式(即電路的拓撲結構)有關,而與電路所含元件的性能無關,故對任何集總參數電路都適用,而不論電路是線性的還是非線性的,是時變的還是時不變的,是處於穩態還是處於暫態。定律的相量形式為KCL:夒=0
KVL:妭=0運算元形式為
KCL:I(S)=0
KVL:V(S)=0
前者用於電路的正弦穩態分析,後者用於電路的復頻域分析。
『貳』 全電路歐姆定律的計算方法
全電路歐姆定律(閉合電路歐姆定律)
I=E/(R+r)
其中E為電動勢,r為電源內阻,內電壓U內=Ir,E=U內+U外
適用范圍:純電阻版電路權
閉合電路中的能量轉化:
E=U+Ir
EI=UI+I^2R
P釋放=EI
P輸出=UI
純電阻電路中
P輸出=I^2R
=E^2R/(R+r)^2
=E^2/(R^2+2r+r^2/R)
當
r=R時
P輸出最大,P輸出=E^2/4r
(均值不等式)
『叄』 電路中有多個電源的歐姆定律如何計算
你要記住串聯電路中流過每個元件的電流相等。並聯電路中每個元件兩端的電壓相等。
再變化公式為R=U/I,電流是從電源的正極流出經過迴路中的元件流進負極。
放在實際電路中首先記住基本公式,靈活轉化公式,說過來也是搞數學,只要你能從起點開始按一定的方向繞上一圈回到起點)每個元件上電壓的代數和為零;R2\R3\。例如你繞的迴路中有三個電阻R1\,其含義為電阻R的阻值等於它兩端的電壓和流過它的電流的積:電流的方向問題。
總之要記住基本公式:I=U/。
在一個閉合迴路中(在電路圖上畫。
以下是全電路歐姆定律:
前提,其含義為電阻R上流過的電流等於其兩端的電壓跟自身電阻值的比值。
然後變化公式為U=IR,其含義為電阻R兩端的電壓等於流過它的電流與自身電阻值的積;R,如果一條迴路中有多個電源,那麼迴路元件上電流的方向是以電壓高的電源為准;R4和一個電源E,則可列出下式:I1*R1+I2*R2+I3*R3+I4*R4+E=0
『肆』 電流的計算方法(串聯和並聯,詳細點)
串聯電路中:U=U1+U2,I=I1=I2
並聯電路中:U=U1=U2,I=I1+I2
以上公式中:U是電壓,I是電流。
電流的方向與正電荷在電路中移動的方向相同。實際上並不是正電荷移動,而是負電荷移動。電子流是電子(負電荷)在電路中的移動,其方向為電流的反向。電流強度可以用公式表達為:
其中,Q為電量(單位是庫侖),t為時間(單位是秒)。
(1A=1C/s)
(部分電路歐姆定律)或I=E(電動勢)/(R[外]+r[內]) 或I=E/(R+Rg[檢測器電阻]+r)(閉合電路歐姆定律)
在電路中如果正負離子同時移動形成電流,那麼Q為兩種電荷的電量和。
(4)電路計算定律擴展閱讀:
串聯電路(n個用電器串聯):
電流:I總=I1=I2....=In (串聯電路中,電路各部分的電流相等)
電壓:U總=U1+U2....+Un (總電壓等於各部分電壓之和)
電阻:R總=R1+R2....+Rn(總電阻等於各部分電阻之和)
並聯電路(n個用電器並聯):
電流:I總=I1+I2....+In(並聯電路中,幹路電流等於各支路電流之和)
電壓:U總=U1=U2....=Un(各支路兩端電壓相等並等於電源電壓)
電阻:1/R總=1/R1+1/R2....+1/Rn(總電阻倒數等於各部分電阻倒數之和)。當2個用電器並聯時,有以下推導公式:R總=R1R1/(R1+R2)
電阻公式推導方法:
(1)串聯:由U總=U1+U2....+Un,得到I總R總=I1R1+I2R2....+InRn
因為串聯電路各部分電流相等,即I總=I1=I2....=In,所以得到:
R總=R1+R2....+Rn(例如一個3Ω的電阻和一個6Ω的電阻串聯,其串聯的總電阻為9Ω)
(2)並聯:由I總=I1+I2....+In,得到U總/R總=U1/R1+U2/R2....+Un/Rn
因為並聯電路各部分電壓等於總電壓,即U總=U1=U2....=Un,所以得到:
1/R總=1/R1+1/R2....+1/Rn(例如一個3Ω的電阻和一個6Ω的電阻並聯,其並聯的總電阻為2Ω)
對於只有兩個電阻並聯的部分來說,可以繼續推導出以下公式:
由1/R總=1/R1+1/R2....+1/Rn可知:1/R總=1/R1+1/R2=R2/R1R2+R1/R1R2=(R1+R2)/R1R2
所以R總=R1R1/(R1+R2)
由上面的公式還可以得到一個結論:串聯的總電阻大於其任意一分電阻,並聯的總電阻小於其任意一分電阻。
最直觀的區別是這兩種連接方式的電池所表現的不同特點,四節電池串聯起來有6V,而並聯則仍然只有1.5V。
1.串聯電路:把元件逐個順次連接起來組成的電路。如圖,特點是:流過一個元件的電流同時也流過另一個。例如:節日里的小彩燈。 在串聯電路中,閉合開關,兩只燈泡同時發光,斷開開關兩只燈泡都熄滅,說明串聯電路中的開關可以控制所有的用電器。
2.並聯電路:把元件並列地連接起來組成的電路,如圖,特點是:幹路的電流在分支處分兩部分,分別流過兩個支路中的各個元件。
例如:家庭中各種用電器的連接。 在並聯電路中,幹路上的開關閉合,各支路上的開關閉合,燈泡才會發光,幹路上的開關斷開,各支路上的開關都閉合,燈泡不會發光,說明幹路上的開關可以控制整個電路,支路上的開關只能控制本支路。
3.串聯電路和並聯電路的特點: 在串聯電路中,由於電流的路徑只有一條,所以,從電源正極流出的電流將依次逐個流過各個用電器,最後回到電源負極。
因此在串聯電路中,如果有一個用電器損壞或某一處斷開,整個電路將變成斷路,電路就會無電流,所有用電器都將停止工作,所以在串聯電路中,各幾個用電器互相牽連,要麼全工作,要麼全部停止工作。
在並聯電路中,從電源正極流出的電流在分支處要分為兩路,每一路都有電流流過,因此即使某一支路斷開,但另一支路仍會與幹路構成通路。由此可見,在並聯電路中,各個支路之間互不牽連。
串聯分壓,並聯分流。
原理:在串聯電路中,各電阻上的電流相等,各電阻兩端的電壓之和等於電路總電壓。可知每個電阻上的電壓小於電路總電壓,故串聯電阻分壓。
在並聯電路中,各電阻兩端的電壓相等,各電阻上的電流之和等於總電流(幹路電流)。可知每個電阻上的電流小於總電流(幹路電流),故並聯電阻分流。 電阻的串並聯就好像水流,串聯只有一條道路,電阻越大,流的越慢,並聯的支路越多,電流越大。
造成觸電傷亡的主要因素一般有以下幾方面:
1.通過人體電流的大小。根據電擊事故分析得出:當工頻電流為0.5~1mA時,人就有手指、手腕麻或痛的感覺;當電流增至8~10mA時,針刺感、疼痛感增強發生痙攣而抓緊帶電體,但終能擺脫帶電體。
當接觸電流達到20~30mA時,會使人迅速麻痹不能擺脫帶電體,而且血壓升高,呼吸困難;電流為50mA時,就會使人呼吸麻痹,心臟開始顫動,數秒鍾後就可致命。通過人體電流越大,人體生理反應越強烈,病理狀態越嚴重,致命的時間就越短。
2.通電時間的長短。電流通過人體的時間越長後果越嚴重。這是因為時間越長,人體的電阻就會降低,電流就會增大。同時,人的心臟每收縮、擴張一次,中間有0.1s的時間間隙期。在這個間隙期內,人體對電流作用最敏感。所以,觸電時間越長,與這個間隙期重合的次數就越多,從而造成的危險也就越大。
3.電流通過人體的途徑。當電流通過人體的內部重要器官時,後果就嚴重。例如通過頭部,會破壞腦神經,使人死亡。通過脊髓,會破壞中樞神經,使人癱瘓。
通過肺部會使人呼吸困難。通過心臟,會引起心臟顫動或停止跳動而死亡。這幾種傷害中,以心臟傷害最為嚴重。根據事故統計得出:通過人體途徑最危險的是從手到腳,其次是從手到手,危險最小的是從腳到腳,但可能導致二次事故的發生。
4.電流的種類。電流可分為直流電、交流電。交流電可分為工頻電和高頻電。這些電流對人體都有傷害,但傷害程度不同。人體忍受直流電、高頻電的能力比工頻電強。所以,工頻電對人體的危害最大。
5.觸電者的健康狀況。電擊的後果與觸電者的健康狀況有關。根據資料統計,肌肉發達者、成年人比兒童擺脫電流的能力強,男性比女性擺脫電流的能力強。電擊對患有心臟病、肺病、內分泌失調及精神病等患者最危險。他們的觸電死亡率最高。另外,對觸電有心理准備的,觸電傷害輕。
『伍』 常見電路定律
一、疊加原理
1.疊加原理內容
在線性電路中,當有兩個或兩個以上電源作用時,任一支路的電流或電壓,等於各個電源單獨作用時在該支路中產生的電流或電壓的代數和。
2.疊加原理的使用說明
1)疊加原理只適用於線性電路,不能用於非線性電路。
2)應用疊加原理分析計算電路時,應保持電路的結構不變。當某一電源單獨作用時,要將不作用的電源中的恆壓源短接,恆流源開路。
3)最後進行疊加時,要注意各電流或電壓分量的方向,與所有電源共同作用的支路電流或電壓方向一致的電流分量或電壓分量取正號,反之取負號。
4)在線性電路中,疊加原理只能計算電壓和電流,不能用來計算功率。
二、戴維南定理
圖 二端網路
1.戴維南定理的內容
戴維南定理指出:任何一個線性有源二端網路如上圖(a),對外電路來說,都可以用一個電壓源來代替,如下圖(a),(b)所示。該電壓源的電動勢E等於二端網路的開路電壓,如圖(c)所示。其內阻 等於將有源二端網路轉換成無源二端網路後(將有源二端網路中的恆壓源短路,恆流源開路),網路兩端的等效電阻,如圖(d)所示。
圖 戴維南定理
應用戴維南定理的解題步驟:
1)將待求支路斷開,剩餘部分是一有源二端網路,將其等效為一電壓源。
2)求出該有源二端網路的開路電壓,即為電源電動勢E。
3)求出將有源二端網路轉換成無源二端網路後(將有源二端網路中的恆壓源短路,恆流源開路)網路兩端的電阻,即為RO。
4)在由一個電壓源和待求支路構成的電路中,求出待求量。
『陸』 用戴維定理計算電路電流I
智能家居復雜電路分析大法:戴維南定理實戰
對於一個復雜電路,如果需要求多條支路的電流大小,可以應用基爾霍夫定律或疊加定理。如果僅需要求一條支路中的電流大小,則應用戴維南定理更為方便。
在介紹戴維南定理之前,先來說明一下二端網路,任何具有兩個出線端的電路都可以稱為二端網路。
包含有電源的二端網路稱為有源二端網路,否則就稱為無源二端網路,下圖所示電路就是一個有源二端網路,通常可以將它畫成圖(b)所示的形式。
有源二端網路
戴維南定理的內容是:任何一個有源二端網路都可以用一個等效電源電動勢E0和內阻 R0串聯起來的電路來代替。根據該定理可以將圖(a)所示的電路簡化成圖(c)所示的電路。
那麼等效電源電動勢E0和內阻R0如何確定呢?戴維南定理還指出:等效電源電動勢E0是該有源二端網路開路時的端電壓;內阻R0是指從兩個端點向有源二端網路內看進去,並將電源均當成短路時的等效電阻。
下圖(a)所示的電路為例來說明戴維南定理的應用。在圖(a)所示的電路中,E1=14V,R1=0.5Ω,E2=12V,R2=0.2Ω,R=4Ω,求流過電阻R的電流I的大小。
用戴維南定理求支路電流
解題過程如下。
第1步:將電路分成待求支路和有源二端網路,如圖(a)所示。
第2步:假定待求支路斷開,求出有源二端網路開路的端電壓,此即為等效電源電動勢E0,如圖(b)所示,即
第3步:假定有源二端網路內部的電源都短路,求出內部電阻,此即為內阻值R0,如圖(c)所示,即
第4步:畫出圖(a)所示電路的戴維南等效電路,如圖(d)所示,再求出待求支路電流的大小,即
『柒』 計算復雜電路的基本定律有哪些
基爾霍夫電流定律:流入一個節點的電流總和,等於流出節點的電流總合。
基爾霍夫電壓定律:環路電壓的總合為零。
歐姆定律:線性組件(如電阻)兩端的電壓,等於組件的阻值和流過組件的電流的乘積。
諾頓定理:任何由電壓源與電阻構成的兩端網路,總可以等效為一個理想電流源與一個電阻的並聯網路。
戴維南定理:任何由電壓源與電阻構成的兩端網路,總可以等效為一個理想電壓源與一個電阻的串聯網路。
分析包含非線性器件的電路,則需要一些更復雜的定律。實際電路設計中,電路分析更多的通過計算機分析模擬來完成。
歐姆定律,電動勢e=u-ir,此式為全電路歐姆定律。
焦耳定律,即q=i方rt,
基爾霍夫定律,分為兩條,第一條:節點電流定律:即通過任意一節點的電流,流入為正,流出為負,它們的代數和一定為00第二條:迴路電壓定律:即從任意一點出發,經過一個迴路再回到該點後,電壓的升降一定相同。像經過電源時,電壓就會變化,經過電阻或用電器時電壓會降低。這兩條定律看似很明顯,但卻是解決一切電路問題的核心定律,幾乎大部分方程都是圍繞著這兩個定律建立的。
『捌』 關於電子電路中的各種計算公式
http://www.elecfans.com/soft/32/2008/2008122414041.html
『玖』 電路有哪些基本定律
基爾霍夫電路定律(Kirchhoff Circuit Laws)簡稱為基爾霍夫定律,指的是兩條電路學定律,基爾霍夫電流定律與基爾霍夫電壓定律。它們涉及了電荷的守恆及電勢的保守性。1845年,古斯塔夫·基爾霍夫首先提出基爾霍夫電路定律。現在,這定律被廣泛地應用於電氣工程學。
基爾霍夫電路定律
基爾霍夫電路定律是集總電路的基本定律,它包括電流定律和電壓定律.
基爾霍夫電流定律(KCL)指出:在集總電路中,任何時刻,對任一節點,所有流出節點的支路電流的代數和恆等於零.
代數和是根據流入還是流出節點判斷的.流出為+,流入為-.對節點,I1+I2+...+In=0.
基爾霍夫電壓定律(KVL)指出:在集總電路中,任何時刻,對任一迴路,所有支路電壓的代數和恆等於零.
上式計算是要指定一個迴路繞行方向,支路電壓參考方向與迴路繞行方向一致,取+.反之,取-.
U1+U2+...+Un=0
應用
當電路中各電動勢[1]及電阻給定時,可任意標定電流方向,根據基爾霍夫方程組即可唯一地解出各支路的電流值。基爾霍夫定律是電路計算的理論基礎。根據基爾霍夫定律可導出其他一些有用的定理,它們在電路計算中非常有效和簡便。
基爾霍夫定律在穩恆條件下嚴格成立;在准穩條件下,即整個電路的尺度遠遠小於電路工作頻率下的電磁波長時,基爾霍夫定律也符合得相當好。基爾霍夫定律在交流電路中也可應用
『拾』 基爾霍夫電壓定律在電路中用於計算
答案是 A 。
KVL 是確定電路中任意迴路內各電壓之間關系的定律,又稱為迴路電壓定律。
沿迴路繞行一圈所有元件兩端的電壓代數和為零。