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物理電路定理

發布時間:2023-06-06 15:09:10

電路的基本概念和基本定律

電路的基本概念和基本定律如下:

電路就是一個為了完成某種功能而由一系列電氣器件和導線按一定方式連接起來的電流通路。這些功能比如:電能的傳輸、分配與轉換;電信號的傳輸、分配與轉換等。

電路規模的大小,可以相差很大,小到矽片上的集成電路,大到高低壓輸電網。根據所處理信號的不同,電子電路可以分為模擬電路和數字電路。


內容是,在任何一個閉合迴路中,各元件上的電壓降的代數和等於電動勢的代數和,即從一點出發繞迴路一周回到該點時,各段電壓的代數和恆等於零,即∑U=0


KCL基爾霍夫(電路)定律是求解復雜電路的電學基本定律。在19世紀40年代,由於電氣技術發展的十分迅速,電路變得愈來愈復雜。某些電路呈現出網路形狀,並且網路中還存在一些由3條或3條以上支路形成的交點(節點)。

這種復雜電路不是串、並聯電路的公式所能解決的,剛從德國哥尼斯堡大學畢業,年僅21歲的基爾霍夫(GustavRobertKirchhoff,1824~1887),1845年,在他的第1篇論文中提出了適用於這種網路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雜電路,從而成功地解決了這個阻礙電氣技術發展的難題。

㈡ 電路的基本定律是什麼

在換路前後電容電壓和電感電流為有限值的條件下,換路前後瞬間電容電壓和電感電流不能躍變。

由於電容通過電場儲能,所以在0+和0-這兩個時間點的U必然是相等的,也即U不能突變(能量不能突變)。同理,電感通過磁場儲能,所以在0+和0-這兩個時間點的I必然是相等的,也即I不能突變(能量不能突變)。對於電容,U(0+)=U(0-),對於電感,I(0+)=I(0-)。就是換路定理的核心。

換路定則:

在模擬電路中對動態電路進行時域分析時,一般採用三要素法求解電感中電流或電容上的電壓,此時在分析電路時設t=0為換路瞬間,以t=0-表示換路前的終了瞬間,t=0+表示換路後的初始瞬間。0+和0-在數值上都等於0,但是前者是指從負值趨於0,後者是指從正值趨於0。

從t=0-到t=0+瞬間,由電容元件和電感元件的性質可知,電容元件上電壓不能躍變,電感元件上電流不能躍變,這就是換路原則。

㈢ 電路的基本概念及定律

電路分抄析概述
一、電路的概念

電路是由用電設備(稱為負載)、元器件、供電設備(稱為電源)通過導線連接而構成的提供給電荷流動的通路。電路是電場的一種特殊形式,當電場被束縛在電荷流動的路徑周圍很小的范圍時,即形成電路。

二、電路的組成

為電路工作提供能量的電源;完成放大、濾波、移相等功能的元器件;用電設備(負載);連接電源、元器件和用電設備的導線;控制電源接入的開關等。

三、電路的功能

客觀上電路提供了電荷流動的通路,電荷攜帶著電能在電路中流動,從電源帶走電能,而在用電元器件中又釋放電能,因此電路的工作伴隨著能量的運動。

電路主要有下列作用:

能量傳輸 將電源的電能傳輸給用電設備(負載)。

能量轉換 將傳輸到負載的電能根據需要轉換成其它形式的能量,如光、聲、熱、機械能等。

㈣ 電路的基本定律是什麼

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

㈤ 電路的基本概念和基本定律受控電源、基爾霍夫定律

(1)歐姆定律針對於簡單電路而言
部分電路歐姆定律:在同一電路中,通過某段導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比,跟這段導體的電阻成反比。
標準式:i=u/r。變形公式:u=ir或r=u/i
閉合電路歐姆定律:閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比,跟內、外電路的電阻之和成反比。公式為i=e/(r+r),i表示電路中電流,e表示電動勢,r表示外總電阻,r表示電池內阻。常用的變形式有e=i
(r+r);e=u外+u內;u外=e-ir。
(2)基爾霍夫定律針對於復雜電路而言
基爾霍夫(電路)定律(kirchhoff
laws)是電路中電壓和電流所遵循的基本規律,是分析和計算較為復雜電路的基礎,1845年由德國物理學家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)。
基爾霍夫(電路)定律既可以用於直流電路的分析,也可以用於交流電路的分析,還可以用於含有電子元件的非線性電路的分析。
基爾霍夫第一定律(kcl)
基爾霍夫第一定律又稱基爾霍夫電流定律,簡記為kcl,是電流的連續性在集總參數電路上的體現,其物理背景是電荷守恆公理。基爾霍夫電流定律是確定電路中任意節點處各支路電流之間關系的定律,因此又稱為節點電流定律。基爾霍夫電流定律表明:
所有進入某節點的電流的總和等於所有離開這節點的電流的總和。
或者描述為:假設進入某節點的電流為正值,離開這節點的電流為負值,則所有涉及這節點的電流的代數和等於零。
基爾霍夫第二定律(kvl)
基爾霍夫第二定律又稱基爾霍夫電壓定律,簡記為kvl,是電場為位場時電位的單值性在集總參數電路上的體現,其物理背景是能量守恆。基爾霍夫電壓定律是確定電路中任意迴路內各電壓之間關系的定律,因此又稱為迴路電壓定律。
基爾霍夫電壓定律表明:
沿著閉合迴路所有元件兩端的電勢差(電壓)的代數和等於零。
或者描述為:
沿著閉合迴路的所有電動勢的代數和等於所有電壓降的代數和。
以方程表達,對於電路的任意閉合迴路,

㈥ 電路定律及適用條件

基爾霍夫電路定律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。

條件:

任何物理可實現電路,在換路瞬間電路中的儲能不發生突變。

由於電容通過電場儲能,能量公式為 0.5×C×sqrt(U),所以在0+和0-這兩個時間點的U必然是相等的,也即U不能突變(能量不能突變)。

同理,電感通過磁場儲能,能量公式為 0.5×L×sqrt(I),所以在0+和0-這兩個時間點的I必然是相等的,也即I不能突變(能量不能突變)。

對於電容,U(0+)=U(0-),對於電感,I(0+)=I(0-)。就是換路定理的核心。

電壓定律內容

基爾霍夫電壓定律表明:如果從迴路中任意一點,以順時針方向或逆時針方向沿迴路循行一周,則在這個方向上的電位降之和應等於電位升之和.即:U升=U降。

在任一瞬間,沿任意迴路的循行方向(順時針方向或逆時針方向), 迴路中各部分電壓的代數和恆等於零。書中規定:凡電動勢的參考方向與所選迴路循行方向一致者取「負」,相反者則取「正」; 凡電流參考方向與迴路循行方向一致者,該電流在電阻上所產生的電壓降取「正」。

以上內容參考:網路-迴路電壓定律

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