描述結(jié)點(diǎn)處電流間的約束關(guān)系。
1.定律內(nèi)容:
在任一時(shí)刻,對(duì)任一結(jié)點(diǎn),流入結(jié)點(diǎn)的電流之和恒等于流出該結(jié)點(diǎn)的電流之和。即
如圖所示:
對(duì)結(jié)點(diǎn)a:(注意首先要標(biāo)明參考方向)在結(jié)點(diǎn)a有三個(gè)電流與它關(guān)聯(lián),根據(jù)kcl可寫出:
對(duì)結(jié)點(diǎn)b:
對(duì)結(jié)點(diǎn)c:
由結(jié)點(diǎn)a的kcl方程:
我們可以得到基爾霍夫電流定律的另一種描述:
對(duì)任一結(jié)點(diǎn),結(jié)點(diǎn)電流代數(shù)和等于零,即。
注意:存在“+-”號(hào)問題,若規(guī)定流入結(jié)點(diǎn)電流為+,則流出為-;若規(guī)定流出為+,則流入為-。
kcl實(shí)質(zhì)上反映了支路電流間的關(guān)系,揭示了在任一結(jié)點(diǎn)上電荷的守恒,即電荷在結(jié)點(diǎn)上既沒有消失,也沒有積累。
2.廣義kcl
kcl不僅適用于單個(gè)結(jié)點(diǎn),也可推廣應(yīng)用于一個(gè)閉合面(又稱廣義結(jié)點(diǎn))。
對(duì)圖中的虛線所示閉合面,共有3條支路與其相連,對(duì)應(yīng)的支路電流分別為,我們看其是否符合kcl定律。
根據(jù)前面的分析我們得到了3個(gè)單個(gè)結(jié)點(diǎn)a,b,c的kcl方程,分別為:
結(jié)點(diǎn)a:
結(jié)點(diǎn)b:
結(jié)點(diǎn)c:
由上述3個(gè)方程,我們可以得出:
可見,對(duì)于圖中虛線所示的閉合面,如果把它看作一個(gè)結(jié)點(diǎn)(廣義結(jié)點(diǎn)),它也滿足kcl定律,和它相連的3條支路的支路電流的代數(shù)和為0。
描述:任一時(shí)刻,通過任意一個(gè)封閉面的電流的代數(shù)和等于零。
即:這個(gè)封閉面可以看成是一個(gè)廣義大結(jié)點(diǎn),有。