基爾霍夫電壓定律

基爾霍夫的第二個基本定律指出，在任何時刻，電路中任何回路周圍的電壓之和為零。這被稱為基爾霍夫電壓定律(KVL)。就像基爾霍夫現(xiàn)在的定律一樣，也有其他等價的表述KVL的方法。例如，我們可以說，在任何回路中電壓上升之和等于回路中電壓下降之和。因此在圖1.6中，電池電壓上升了12v, R1電壓下降了3v, R2電壓下降了9v。注意，要使這個為真，哪個節(jié)點被標(biāo)記為ground并不重要。電力期貨資料，及供參考。就像基爾霍夫電流定律一樣，為了寫出正確的KVL，我們必須小心地在電路圖中標(biāo)記和解釋電壓的符號。假設(shè)電路元件一端的電位高于另一端的電壓，則電路元件上的正號表示參考方向。同樣，只要我們在基爾霍夫電壓定律中保持一致，電路的代數(shù)解就會自動處理符號。

基爾霍夫電壓定律有一個簡單的機械模擬，其中重量類似于電荷，高度類似于電壓。如果一個重物從一個高度上升到另一個高度，它所獲得的勢能等于高度的變化乘以重物。類似地，給電荷的勢能等于電荷的量乘以它被提升的電壓。如果你決定進行一天的徒步旅行，從同一地點出發(fā)，從同一地點結(jié)束，你知道無論走哪條路，當(dāng)你結(jié)束徒步旅行時，海拔上升的總和必須等于海拔下降的總和。電力期貨資料，及供參考。類似地，在電路中，無論走哪條路，只要回到起始點的同一節(jié)點，KVL保證了回路中電壓上升之和等于回路中電壓下降之和。

電力和能源是兩個經(jīng)常被誤用的術(shù)語。能量可以被認(rèn)為是做功的能力，它的單位是焦耳或Btu。另一方面，功率是能量產(chǎn)生或使用的速率，因此它有焦耳/s或Btu/h這樣的速率單位。關(guān)于電力和能源的單位經(jīng)常有混淆。電能是用瓦來衡量的，瓦是一個速率(1j /s = 1瓦)，所以電能是瓦乘以時間-例如，瓦小時。注意不要說“瓦特每小時”，這是不正確的(即使你會經(jīng)常在報紙或雜志上看到這一點)。

當(dāng)電池向負(fù)載輸送電流時，電源由電池產(chǎn)生，并由負(fù)載耗散。我們可以結(jié)合(1。(1)和(1.2)求電路某一元件提供或消耗的瞬時功率的表達(dá)式:

(1.3)式告訴我們，源在任何時刻提供的功率，或被負(fù)載消耗的功率，等于通過該分量的電流乘以通過該分量的電壓。當(dāng)電流以安培表示，電壓以伏特表示時，功率的單位是瓦(W)。因此，一個12v的電池向負(fù)載輸送10a電流，就提供了120w的功率。

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