基尔霍夫电流定律(KCL),又称基尔霍夫第一定律。基尔霍夫电流定律的一般表述是:任意时刻,流入某一节点的电流总和等于流出这一节点的电流总和。
∑I入=∑I出 (1−3−1)
式(1−3−1)也叫作节点电流方程。
在图1−3−3电路中,对于节点a、b、c,可列出它们的节点电流方程
a节点: I1=I2+I3
b节点: I2=I4+I5
c节点: I3+I4+I5=I1
从三个电流方程可以看出,任意两个节点的电流方程左右两边相加,消去中间项后,可得第三个节点的电流方程。也就是说,图1−3−3电路有3个节点,可以列出两个独立的节点电流方程。
图1−3−3 基尔霍夫电流定律示例
这个特点可以推广到一般的电路中,即对于具有n个节点的电路来说,可以列出n−1个独立的节点电流方程。
【例1−3−1】根据基尔霍夫电流定律,试计算图1−3−4中的电流I4=?
解:对于节点a来说,流入节点的电流为I2、I3,流出节点的电流为I1、I4,则根据基尔霍夫电流定律,流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和,可列出电流方程为:
I1+I4=I2+I3
I4=I2+I3−I1
=0.25−0.15−0.3
=−0.2(A)
I3、I4为负值,表明图中标出的参考方向和它实际的流向是相反的。
基尔霍夫电流定律中的节点概念也可以推广到空间中任意一个闭合曲面。如图1−3−5所示,图中的三极管就可以看成是一个大节点,流入它的电流之和等于流出它的电流之和。
图1−3−4 例1−3−1的图
图1−3−5 广义节点
ie=ib+ic (1−3−2)
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