1、基爾霍夫第一定律
圖2-5是比較複雜的直流電路。為了說明基爾霍夫定律的應用方法,首先介紹一些常用術語:
(1)支路:電路中,每個獨立分支,圖2-5中所示,ACB、AB、ADB都是支路。
(2)節點:3個及以上支路的連接點,圖2-5中所示的A、B都是節點。
(3)回路:電路中任一閉合路徑,圖2-5中所示的ABCA、ABDA、ACBDA都是回路。
(4)網孔:電路中沒有被支路穿過的獨立回路,圖2-5中所示的ABCA、ADBA都是網孔。
基爾霍夫第一定律又稱節點電流定律。基爾霍夫第一定律的内容是:電路中任意節點電流的代數和等于零。在實際應用中,常規定流入節點的電流為正,流出節點的電流為負。這樣,流入節點電流之和等于流出節點電流之和。
基爾霍夫第一定律說明了電路中任何一處的電流都是連續的。
同理,基爾霍夫第一定律也适用于閉合面,規定任意閉合面的各支路電流的代數和等于零。
2、基爾霍夫第二定律
基爾霍夫第二定律又稱彙率電壓定律。基爾霍夫第二定律的内容是:對任意閉合回路,各電阻上電壓的代數和等于電動勢(電位升)的代數和,即:
根據這一定律列出的方程叫做回路電壓方程。方程中各電壓和電動勢正、負号的确定方法是:
(1)選定各支路電流的參考方向。
(2)任意确定回路的繞行方向(順時針或逆時針)。為避免計算中出現負号,通常選電動勢大的方向為回路繞行方向。
(3)确定電壓符号。與回路繞行方向一緻的電壓取正号,與繞行方向不一緻的取負号。
(4)确定電動勢的符号。電動勢的實際方向與繞行方向一緻的取正号,與繞行方向不一緻的取負号。
3、支路電流法
支路電流法是以支路電流作為未知量,根據基爾霍夫定律進行求解的方法。在計算電路的各種方法中,支路電流法是最基本的方法。
應用支路電流法求解電路時,電路電動勢與電阻值通常是已知的,所需求的是各支路電流和電壓。其步驟是:
(1)假設各支路電流方向和回路繞行方向。對兩個以上電動勢回路,通常取電動勢大的方向為回路正方向,電流方向也可依次選定。
(2)用基爾霍夫第一定律列出節點電流方程。一般有N個節點隻列(N-1)個節點電流方程。
(3)用基爾霍夫第二定律列出回路電壓方程。選擇合适的回路,常以網孔為宜,當有M條支路時,應列出m-(n-1)個回路電壓方程。
(4)代入未知數并聯立方程,求解各支路電流。
(5)确定各支路電流的實際方向。即計算結果為正時,實際方向與假定方向相同,計算結果為負值時,實際方向和假定方向相反。