2.1.3 基尔霍夫定律
在学习基尔霍夫电流(KCL)和电压(KVL)定律之前,需要将支路、节点、回路和网孔这几个概念明确一下,它们是进行电路分析时经常涉及的。根据图2-19所示电路,分别介绍如下。
1.支路
(1)每个元件就是一条支路,如图2-19所示ab两端、bd两端。
(2)串联的元件被视为一条支路,如图2-19所示aec两端。
2.节点
(1)支路与支路的连接点称为节点,如图2-19所示e点。
(2)两条以上的支路的连接点也是节点,如图2-19所示a点、b点。
3.回路
(1)闭合的支路称为回路,如图2-19所示abda闭合支路、bcdb闭合支路。
(2)闭合节点的集合也称为回路。
4.网孔
(1)网孔是指其内部不包含任何支路的回路,如图2-19所示abcea回路。
(2)网孔一定是回路,但回路不一定是网孔,如图2-19所示abcda闭合支路是回路,但不是网孔。
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图2-19 基本电路模型相关定义
基尔霍夫电流定律
在电路中的任何一个节点,在任何时刻流入或流出该节点的电流代数和为零,即
![](https://book.img.zhangyue01.com/group61/M00/72/7A/CmQUOV-XyFCEfAwmAAAAAJ0Nw4c129292707.jpg?v=L11H8wWZ&t=CmQUOV-XyFA.)
如何理解这句话的含义呢?前面我们将电流比作水流,连接在一起的自来水管相对于该连接点,流进去的水流和流出来的水流大小一定相等。如图2-20所示是简要基尔霍夫电流模型图,即有 i 1 + i 2 + i 3 =0。
![](https://book.img.zhangyue01.com/group61/M00/72/29/CmQUOF-XyFCEVwlbAAAAAAubABI128712396.jpg?v=ZnYbuDyU&t=CmQUOF-XyFA.)
图2-20 基尔霍夫电流模型图
基尔霍夫电压定律
在电路中的任何一个回路,在任何时刻,沿该回路绕行一周,该回路上所有支路的电压降的代数和为零,即
![](https://book.img.zhangyue01.com/group61/M00/72/29/CmQUOF-XyFCEUXUgAAAAAJqygi8400118032.jpg?v=rI_wKHuK&t=CmQUOF-XyFA.)
又如何理解这句话的含义呢?我们同样可以用水压来理解此电压定律,水泵将水从低水压处抽到高水压处,然后再从高水压处自动流到低水压处,这样形成一个闭合的“回路”。不难理解,水流从高水压处流到低水压处的水压差和其从低水压处流到高水压处的水压差大小正好相等,方向相反,两者之和也为零。如图2-21所示为简要基尔霍夫电压模型图,即 U a + U b + U c =0。
![](https://book.img.zhangyue01.com/group61/M00/28/82/CmRabl-XyFCEQuPzAAAAAM4aGb4028619193.jpg?v=X4sMJCht&t=CmRabl-XyFA.)
图2-21 基尔霍夫电压模型图