背景知识:
注意基尔霍夫提出KVL和KCL时的年龄,只有21岁!
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有次上课,我给学生们分析电磁线圈电路。当我讲到KVL时,发现学生们居然不知道。等我解释KVL就是基尔霍夫的第二定律时,大家才恍然大悟。
KCL和KVL是基尔霍夫的第一定律和第二定律。
有关KCL的定义:
这样一来,因为实际配电系统的各个部分对应着不同的电压幅值,于是这张配电网中不可能出现电压的代数和为零。也即不满足电场为位场时电位具有单值性这个条件。
由此可以得出一个结论:KVL和KCL成立的条件是:电路尺寸必须小于交流电波长的1/4,也即0到90度电角度的范围之内。
对于一般的工频电压,它的频率为50赫兹,于是波长为3x10^5/50=6000km,1/4波长为1500km。可见我们日常所见到的配电系统均满足KCL和KVL成立的条件。
基尔霍夫的第一定律和第二定律不但可以用在电路上,还可以用在磁路上。
到这里,我们不得不暂时结束了。因为想要比较详细地了解基尔霍夫定律,我们不得不要先看看什么是相量,然后再来泛谈基尔霍夫定律在开关电器磁路中的应用。不过,到时候我们又会牵出另一位科技大师:麦克斯韦。
我看到知乎中有帖子说:复数的物理意义是什么?还有讨论电流是矢量还是标量?那么就请来看看相量吧。
最后,作为基尔霍夫KVL和叠加原理的应用,我给大家出一道题,如下:
请问上图中R1的压降是多少?
(提示1:图中的K表示千欧的意思;提示2:右图是等效图)
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