古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫 (1824~1887)Kirchhoff,Gustav Robert德国物理学家。1824年3月12 日生于普鲁士的柯尼斯堡(今为俄罗斯加里宁格勒),1887 年10 月17日卒于柏林。基尔霍夫在柯尼斯堡大学读物理,1847年毕业后去柏林大学任教,3年后去布雷斯劳作临时教授。1854年由R.W.E.本生 推荐任海德堡大学教授。1875年因健康不佳不能做实验,到柏林大学作理论物理教授,直到逝世。电路设计方面的研究成就:1845年,21岁时他发表了第一篇论文,提出了稳恒电路网络中电流、电压、电阻关系的两条电路定律,即著名的基尔霍夫第一电路定律和基尔霍夫第二电路定律,解决了电器设计中电路方面的难题。后来又研究了电路中电的流动和分布,从而阐明了电路中两点间的电势差和静电学的电势这两个物理量在量纲和单位上的一致。使基尔霍夫电路定律具有更广泛的意义。直到现在,基尔霍夫电路定律仍旧是解决复杂电路问题的重要工具。基尔霍夫被称为“电路求解大师”。基尔霍夫定理为分析电路的最基本的定理之一,包括两部分内容,节点电流方程和回路电压方程。节点电流方程:又称基尔霍夫电流定律(KCL),在电流稳恒的条件下,汇于节点的各支路电流的代数和等于零,用公式表示为: ∑I=0 应用时,若规定流出节点的电流为正,则流向节点的电流为负。由此列出的方程叫做节点电流方程。 例:假设A节点连接着4条支路,那么我们就可以把这四条支路的电流设出来,I1、I2、I3、I4。设流入为正,流出为负,那么总有:I1+I2+I3+I4=0。 对于一个有n个节点的电路,可以列出n-1个独立的方程,组成基尔霍夫第一方程组。 该定理不仅适用于节点,还可以推广到任意假定的封闭平面,可以把几个器件放入这个假定的平面中,也可以发一部分电路划入。这时流入封闭平面的电流等于流出平面的电流。回路电压方程:基尔霍夫电压定律(KVL),稳恒电场条件下,在任一闭合的电路中,电动势的代数和必等于各段电阻上的压降的总和。用公式表示为: ∑E=∑RI 电流及电动势的符号规则是:首先选定一绕行方向,电流方向与绕行方向相同时电流和电动势符号为正,反之为负。由此列出的方程叫做回路电压方程。 例:在一个简单的回路ABCD上有一个电源E,内阻为r,分别有R1,R2,R3三个电阻。选择绕行方向为顺时针,在这个简单的电路中只有一个回路,所以电流都是I。 那么有: rI+R1I+R2I+R3I=E 所以基尔霍夫定理简单的来理解为(1):电荷守衡定理即在一个电路中流入一个节点的电荷与流出同一个节点的电荷相等.(2):能量守衡定理即在一个回路中回路电压之和为零.电路演示:采用MULTISIM7仿真软件演示.时间:15分钟