第四节 电路心法 基尔霍夫电压定律与电流定律

(前期章节排布,难度忽高忽低,这次精心修改下,后面再建目录)

时间有限,无法一一修改底部目录,请以此目录为准:

向导:总目录:最好的电子、计算机从入门到工程师教程​zhuanlan.zhihu.com第四节 电路心法 基尔霍夫电压定律与电流定律_第1张图片

很多人最讨厌的就是公式,太多文章洋洋洒洒弯折勾,满屏幕的蚯蚓。

都是什么鬼?

心法这个东西是有的,但是总结出来后,大部分人因为没有当时的实践环境,不能理解。

我们初中学过电池电动势等于外部电压和 Σ=U。我也是一头雾水。

后来自学大学的电工原理,讲到了两个基本定律,突然豁然开朗。

个人观点:基尔霍夫电压电流定律应该在初中就开讲。

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基尔霍夫电流定律

所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和

基尔霍夫电压定律

沿着闭合回路所有元件两端的电势差(电压)的代数和等于零。

基尔霍夫 年仅21岁就总结这两个电路心法。我们很多人到了80岁还没理解。

那么来另类解释下:

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向导之水流定律:)

无论三通、四通的水管,流进去的水等于流出来水。(节点就是接头)

向导之水压定律:

围成一圈并接在一起的水管内部水压和等于0。

 

Σ(电池电动势)= U(外部电压和)那么就好理解了,闭合的电路,一方产生电压Σ,必然有与之对应的反向电压U。这里有个假设,就是闭合的电路中只有导线也是有电阻的,电阻上产生的电压U=Σ。那么例外情况有的(超导体,无抵抗那么无损耗)。

超导体_百度百科​baike.baidu.com第四节 电路心法 基尔霍夫电压定律与电流定律_第4张图片

这里有个有意思的问题出来了:

电压是什么?

伏特(电压单位)_百度百科​baike.baidu.com第四节 电路心法 基尔霍夫电压定律与电流定律_第5张图片电压的单位伏特的由来?_已解决 - 阿里巴巴生意经​baike.1688.com第四节 电路心法 基尔霍夫电压定律与电流定律_第6张图片

照拷贝的两句话:

电荷就像水,在电线中流动,会由电压高的地方向电压低的地方流动,产生电流,即为电势差。

电势差:电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压

电势差,电压差,有差别才能造成电流的流动。流动的电是多少就是电流

胡说八说的算是能把电压、电流说清楚,但是电阻是怎么来的?

电阻的定义到底是什么?​www.zhihu.com

强如知乎也解释不清楚电阻是什么,前辈科学家为我们造了太多的名词,那么我们先不细究。

实用是一贯的宗旨。

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假设灯泡L1 两端电压是U1,L2两端电压是U2,电池电压是Σ。

那么Σ=U1=U2,这就是并联电路,这是为什么,在初中老师会教你,并联电路,

会说并联电路中各并联支路两端的电压等于电路的总电压

并联电路电压_百度百科​baike.baidu.com第四节 电路心法 基尔霍夫电压定律与电流定律_第8张图片

但是这是为什么?为什么?为什么?

这个时候你要默念心法,基尔霍夫电压定律。

电池 开关 和L1 是一个闭合环路,Σ=U1 就是定律

电池 开关 和L2 也是一个闭合环路,Σ=U2 没意见吧!

L1 L2是不是闭合环路,U1=U2 没意见吧!

Σ=U1=U2 没意见吧!

那么:并联电路中各并联支路两端的电压等于电路的总电压

串联电路就更不用说了,就是基尔霍夫的本身定义。

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L1 两端电压U1 L2 两端电压U2 电池电动势Σ Σ=U1+U2。

所以说要把这两个心法往前提,再笨的小孩也明白了。

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那么再来看个东西,A点的电流和B点的电流等于什么?

对,等于C点的电流。A、B两个点同时向C点供电(看看下面的电池符号,长的竖杠是正极,短的是负极,正极电压高,所以电流从A、B向C流动),那么电流A+电流B=电流C

这就是基尔霍夫电流定律,那么很多计算是不是可以直接推导出来?

 

大部分复杂电路的计算都需要依靠最基本的基尔霍夫定律来,然后利用定律的变形在快速计算电路。但是内功心法就是这个了。

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动态演示KCL,注意观察电流的流速(与电阻相关)

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动态演示KVL,注意电压源6V内部的电压方向和外部的元件电压方向相反,之和就是0

总结下:今天把下面两个根本的电学定律理解下,很多电路分析你会非常清晰。

基尔霍夫电压定律,又简称KVL

基尔霍夫电流定律,又简称KCL

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