基爾霍夫的電壓定律及電路回路

Kirchhoff的電壓定律（KVL）是Kirchhoff的第二定律，它涉及閉路循環(huán)路徑周圍的能量守恒。

Gustav Kirchhoff的電壓定律是第二定律他的基本定律我們可以用于電路分析。他的電壓定律表明，對于閉環(huán)串聯(lián)路徑，電路中任何閉環(huán)周圍的所有電壓的代數(shù)和等于零。這是因?yàn)殡娐坊芈肥情]合的導(dǎo)電路徑，所以沒有能量損失。

換句話說，環(huán)路周圍所有電位差的代數(shù)和必須等于零：ΣV= 0 。請注意，術(shù)語“代數(shù)和”意味著要考慮環(huán)路周圍的源極和電壓降的極性和符號。

基爾霍夫的這個(gè)想法通常被稱為能量守恒，當(dāng)在閉環(huán)或電路周圍移動(dòng)時(shí)，您將最終返回到您在電路中開始的位置，因此返回到相同的初始電位，而環(huán)路周圍沒有電壓損失。因此，環(huán)路周圍的任何電壓降必須等于沿途遇到的任何電壓源。

因此，當(dāng)將基爾霍夫電壓定律應(yīng)用于特定電路元件時(shí)，重要的是我們要特別注意代數(shù)符號，（ + 和 - ）電壓在元素和電動(dòng)勢的電壓下降，否則我們的計(jì)算可能是錯(cuò)誤的。

但在我們看之前密切關(guān)注基爾霍夫電壓定律（KVL），首先要了解單個(gè)元件（如電阻器）的電壓降。

單電路元件

對于這個(gè)簡單的例子，我們假設(shè)電流 I 與正電荷流方向相同，即傳統(tǒng)電流。

這里，通過電阻器的電流從點(diǎn) A 到 B ，即從正端子到負(fù)端子。因此，當(dāng)我們沿著與電流相同的方向行進(jìn)時(shí)，電阻元件上的電位會(huì)有下降，從而導(dǎo)致電壓上的 -IR 電壓降。 / p>

如果電流是從 B 點(diǎn)到 A 的相反方向，則會(huì)出現(xiàn)上升當(dāng)我們從 - 電位移動(dòng)到 + 電位時(shí)，電阻元件的電位會(huì)產(chǎn)生 + I * R 電壓降。

因此，為了將Kirchhoff的電壓定律正確地應(yīng)用于電路，我們必須首先理解極性的方向，并且正如我們所看到的，電阻元件上的電壓降的符號將取決于電流的方向。流過它。作為一般規(guī)則，當(dāng)您沿著電動(dòng)勢源的方向移動(dòng)時(shí)，您將在相同的電流方向上消耗電勢并獲得潛力。

閉合電路周圍的電流方向可以是假設(shè)是順時(shí)針或逆時(shí)針，可以選擇任何一個(gè)。如果選擇的方向與當(dāng)前流的實(shí)際方向不同，結(jié)果仍然是正確有效的，但會(huì)導(dǎo)致代數(shù)答案有一個(gè)減號。

為了更好地理解這個(gè)想法，讓看看單個(gè)電路回路，看Kirchhoff的電壓律是否成立。

單回路循環(huán)

基爾霍夫電壓定律表明，任何環(huán)路中電位差的代數(shù)和必須等于零，如：ΣV= 0。由于兩個(gè)電阻 R 1 和 R 2 以串聯(lián)方式連接在一起，它們都是一部分因此，相同的電流必須流經(jīng)每個(gè)電阻器。

因此電阻上的電壓降，R 1 = I * R 1 和電阻上的電壓降，R 2 = I * R 2 由KVL給出：

我們可以看到將Kirchhoff的電壓定律應(yīng)用于這個(gè)單閉環(huán)產(chǎn)生了串聯(lián)電路中等效或總電阻的公式，我們可以對此進(jìn)行擴(kuò)展以找到電壓降的值圍繞循環(huán)。

Kirchhoff的電壓定律示例No1

三個(gè)電阻值：10歐姆，20歐姆和30歐姆分別串聯(lián)連接12伏電池供電。計(jì)算：a）總電阻，b）電路電流，c）通過每個(gè)電阻的電流，d）每個(gè)電阻上的電壓降，e）驗(yàn)證Kirchhoff的電壓定律，KVL是否成立。

a）總阻力（R T ）

R T = R 1 + R 2 + R 3 =10Ω+20Ω+30Ω=60Ω

然后總電路電阻R T 等于60Ω

b）電路電流（I）

因此總電路電流I等于0.2安培或200mA

c）通過每個(gè)電阻的電流

電阻串聯(lián)在一起，它們都是同一回路的一部分，因此每個(gè)都經(jīng)歷相同的電流。因此：

<跨度> I <子> R1 = I R2 = I R3 = I SERIES = 0.2安培

d）每個(gè)電阻上的電壓降

V R1 = IxR 1 = 0.2x10 = 2伏

V R2 = IxR 2 = 0.2x20 = 4伏

V R3 = IxR 3 = 0.2x30 = 6伏

e）驗(yàn)證Kirchhoff的電壓定律

因此，基爾霍夫的電壓定律適用于閉環(huán)周圍的單個(gè)電壓下降加起來。

基爾霍夫的電路回路

我們在這里看到基爾霍夫的電壓定律，KVL是基爾霍夫的第二定律和狀態(tài)所有電壓的代數(shù)和下降，當(dāng)你從一個(gè)固定點(diǎn)繞回一個(gè)閉合電路并返回到同一點(diǎn)，并考慮極性時(shí)，總是為零。那就是ΣV= 0

基爾霍夫第二定律背后的理論也被稱為電壓守恒定律，這對于我們處理串聯(lián)電路特別有用，串聯(lián)電路也可作為分壓器，分壓電路是許多串聯(lián)電路的重要應(yīng)用。