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Alevel物理基尔霍夫定律讲解 这个必考点很需要掌握

07-22

本期想来给大家分享一些Alevel物理中的一个必考点。这个知识点是需要同学们重点来掌握的。下面就一起走进本期的Alevel物理基尔霍夫定律知识点讲解中吧!

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基尔霍夫定律是进行电路分析的重要原理,它包含基尔霍夫电流定律和电压定律两部分。

基尔霍夫电流定律

基尔霍夫电流定律又被称为基尔霍夫定律(简称KCL)。它是应用于电路中的节点,所谓节点指的是电路中三个或两个以上的支路相连接的点。

基尔霍夫电流定律指出:对于电路中的任何一个节点而言,在任何一个时间,流进节点的电流等于流出节点的电流;也就是:节点电流之代数和恒等于0(恒的意思是指永远)。在电流的汇合点处,电流的代数和等于零,之所以等于零,是因为习惯上规定:流进节点的电流为正,流出节点的电流为负。

基尔霍夫电压定律

在任何一个闭合回路中,各元件上的电压降的代数和等于电动势的代数和,即从一点出发绕回路一周回到该点时,各段电压的代数和恒等于零,即∑U=0。        基尔霍夫电压定律表明: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。或者描述为:沿着闭合回路的所有电动势的代数和等于所有电压降的代数和。基尔霍夫电压定律不仅应用于闭合回路,也可以把它推广应用于回路的部分电路。

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。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。

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需要大家知道的事,基尔霍夫定律也叫Kirchhoff’s current law,既然是电流定理,那就和电荷有关,所以它体现的是conservation of charge. 这里的思想就是the totalamount of charges entering a point must equal that of charges exiting thepoint.

第二定律既然是关于电压,而电压又是energy transffered per unit charge,所以第二定律其实就是遵循能量守恒定律,conservation of energy。

在做电路分析题的时候,大家需要格外注意一点,那就是符号,也可以说是方向。一旦我们默认某个电流,或者电压是正,或者负,那么其他所有物理量的方向都要符合。

应用方法

在列写节点电流方程时,各电流变量前的正、负号取决于各电流的参考方向对该节点的关系(是“流入”还是“流出”);而各电流值的正、负则反映了该电流的实际方向与参考方向的关系(是相同还是相反)。

通常规定,对参考方向背离(流出)节点的电流取正号,而对参考方向指向(流入)节点的电流取负号。

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Fred Shi

伦敦大学学院物理及物理化学本科硕士

伦敦大学学院物理及物理化学本科硕士

· 高中就读领科Alevel课程

· 在大学期间曾担任First China的导师,教授Alevel物理和化学课程

· 代表大学参加Frisbee比赛

· 毕业后从事国际教育培训行业

· Fred老师擅长激发学生对学习的热情和对物理学的兴趣

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