基尔霍夫定律

基尔霍夫定律

物理学术语
基尔霍夫定律是由德国物理学家基尔霍夫提出的。它概括了电路中电流和电压分别遵循的基本规律。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。它包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。
  • 中文名:基尔霍夫定律
  • 外文名:Kirchhoff
  • 别名:热辐射定律 
  • 提出者:德国物理学家基尔霍夫
  • 应用学科:物理学 
  • 适用领域范围:传热学 

发现背景

从19世纪40年代,由于电气技术发展的十分迅速,电路变得愈来愈复杂。某些电路呈现出网络形状,并且网络中还存在一些由3条或3条以上支路形成的交点(节点)。

这种复杂电路不是串、并联电路的公式所能解决的,刚从德国哥尼斯堡大学毕业,年仅21岁的基尔霍夫在他的第1篇论文中提出了适用于这种网络状电路计算的两个定律,即著名的基尔霍夫定律。该定律能够迅速地求解任何复杂电路,从而成功地解决了这个阻碍电气技术发展的难题。

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。

简介

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。

它既可以用于直流电路的分析,也可以用于交流电路的分析,还可以用于含有电子元件的非线性电路的分析。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。

相关应用

基尔霍夫电流定律()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()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约束方程和约束方程。

从基尔霍夫定律与中学电学知识的比较,找到基尔霍夫电流定律与电荷守恒定律、基尔霍夫电压定律及欧姆定律之间的联系,结合中学生知识基础分析,发现中学生学习基尔霍夫定律有一定的操作性。

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