用朴素的英语解释基尔霍夫定律


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我无法向正在读工程学一年级的堂兄解释基尔霍夫定律。有人可以用简单的普通英语解释我吗?提前非常感谢您:)

Answers:


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基尔霍夫电流定律(KCL):一个节点中的电流之和为零。

KCL

假设您有5条导线在一个节点中汇聚在一起,如图所示,并且,和向该节点供电。该电流必须某个地方,并且将通过和从节点: I1I3I4I2I5

I2+I5=I1+I3+I4

这样

I1I2+I3+I4I5=0

(和的负号是由于这些电流的反向箭头所致。) I2I5

KCL的更一般形式表示进入封闭边界的电流等于离开边界的电流:

在此处输入图片说明

基尔霍夫电压定律(KVL):闭合电路中的电压总和为零。如果您的电路由电池和电阻组成,则该电阻上的电压为(减号表示如果您顺时针旋转电路,则从变为电池,但电阻从到)。Vbat++

总电压:。+VbatVbat=0

这适用于设计中可以找到的每个闭环路径,而不管它有多复杂和有多少分支。


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按照现行法则:如果总和不为0,则电荷加到节点上,该电荷会自行排斥,并且该力会阻止更多电荷的积累。有帮助吗?
russ_hensel 2011年

3
它们通常缩写为KCL和KVL。
莱昂·海勒

4
更简单地说:KCL->必须输入内容。KVL->上升的趋势必须下降。
uɐɪ

@Russ_hensel,原理图上的节点是没有电容和无限电导率的理想导线的连接,电流总是从这些节点流出。在现实世界中,所有点都具有电容,但是对于简单的电路,导线的电容可以忽略不计。
2011年


5

想像一下人行道向下移动的人行道。假设每个人都在前进,永不止步。现在,在人行道上走一分。计算到达该点的人数和离开该点的人数。这两个数字必须相等!因为您不能突然创造出更多的人或(合法地)蒸发掉现有的人,所以人数是恒定的,而达到这一点的结果必须超出这一点。

 |   |
 |   |
 |   |
 xxxxx
 xxxxx   <---- measuring point
 xxxxx
 |   |
 |   |
 |   |

换句话说,“ xxxx”是在人行道上的一个正方形。没有人可以在那徘徊。踏入那个广场的每个人都必须走出去!因此,显而易见,数等于数!

现在,将一侧分成两条人行道。我很难在这里画画,我希望这是对的:

     |  |
     |  |
     xxxx
     xxxx   <-- measuring point
     xxxx
     |  |
    /    \
   /   ^  \
  /   / \  \
 /   /   \  \

现在,人们走在顶部和底部。仍然是正确的,越过“ xxxx”点的人数必须与进场人数相同,因此,如果顶部是输入,而底部两个是输出,则可以说这两个中的人数之和输出等于顶部的数字。

想象任何数量的输入和输出,所有输入和输出都在XXX点连接。仍然假设每个人都在移动,穿过进入称为“ xxx”的单人行道广场的人数必须等于穿过xxx广场的人数。

导线中的任何单个点都类似于人行道上的单个正方形。您可以观察沿它的任何地方的任何单个点,因为许多电子进入该点也都从该点中消失!因为没有“缠绵”。简单吧?

没什么比这更复杂的了:将手指伸入河水中。涌入手指的水量就跟流出的一样多!从字面上看,跨任何点,子点,区域,点组的电流,不管是什么,进入与离开都是相同的,除非它“积聚”,即经历电容!多个支流进入,多股流流出,无所谓,跨任何点的水都经历输出=输入。

看看上面斯蒂芬夫回答中的第一个图,紫色箭头,一些指向里面,一些指向外面。重新排列它们,使指向IN的所有箭头都在左侧,指向OUT的所有箭头都在右侧。将这些视为我们的人行道。仅用于电子*。从左边进入的(人或电子)数量必须等于从右边出来的数量。这很明显吧?因为它们中的任何一个都不允许在中心点徘徊(即,它没有电容,要吸收它,电容!)。

Capisci?

*)因为电子也是人!


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我将尽力回答这个问题。几年前我就是这样理解的。是计算机工程专业的本科生。

有两种方法:KCL(与电流交易)和KVL(与电压交易)。

基本思想是,总是INPUT = OUTPUT。

因此,使用电池或电压源(输入)总是等于进入电路其他部分的电压,或者等于任何功率损耗(输出)。

因此,用KVL来应用这个概念:
电压源[输入] =所有电路组件上的电压[输出]

仅仅为了找到不同组件之间的电压以及由于电流方向而产生的各自极性,就可以做自己的工作。

现在,对于KCL,相同的输入输出概念采用的是不同的方法:在节点[点]中必须显示的内容。

因此,任何流入节点的电流都必须熄灭。无论有2个电流或5个电流流入一个节点,它至少必须有一个方向流出。例如:
电流流入1 +电流流入2 =电流流出3

因此在绘图中,必须始终至少有一个箭头指向一个节点,并且至少有一个箭头指向该节点。

现在如何表示“进入节点”箭头和“脱离节点”箭头。
“流入电流” :(源节点的电压-节点电压)/电阻
“流出节点电流” :(节点电压-目的地节点的电压)/电阻

请记住,电阻器上的电流会从较高极性变为较低极性。

做出上述假设不会损害您的计算,因为它们都会在最后给出您的答案。意思是,如果一个人为某个电流假定一个方向,而得到负结果,那仅意味着您假定的方向是错误的,实际上是相反的。

我希望这有帮助!也许您可以通过进行网格和节点分析来与您的表亲联系。可能会更好。只是显示示例!:D

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