KCL and KVL

模糊仅是第一阶段

题外话

爬楼梯原理:越往上爬人越少,因为楼层越高,人越不想频繁上下楼。

没人能脱离基础

在讲这个之前,我想复习一下什么是电流

Current is the flow of charge. (电流本质就是电荷的流动,只不过我们设置一个单位安培 代表 每秒流过一根导线的横截面的电荷数) 注意人类规定电流永远从+极流向-极

再复习一下什么是电压

电压等于某种神秘的力把单位正电荷从A点移动到B点所做的功。 注意人类规定电压方向永远从+极到-极(高压到低压),不然会出现无穷的困惑

Kirchhoff's Current Law(KCL)

由基础知,电流就是一堆可流动的电荷在电线类导体管道里流动,和水流一样。但不管它是什么,总归是物质,是物质就要遵守物质与能量守恒定律

能量与物质总在不断转换,不可能凭空消失,也不可能凭空产生。

所以在电路中的某一点,电路流进=电流流出电路流进=电流流出

Kirchhoff's Voltage Law(KVL)

在一个闭合电路(类似串联),设电压源为U,各地点的电压绝对值为i,从电压正极+出发,初始电压变量为x = 0,遇到同方向电流(箭头朝负极-走)产生的电压+-电压,就 x = x + i , 遇到逆方向电流(箭头朝正极+走)产生的电压-+电压,就 x = x - i,最终 U == x 为真。

其实就是

电压值从+a到-a绕闭合线路一圈,合为a处提供的电压

拒绝萌逼

根据老师讲的,我再深入分析一下:

电压有两种:

  • 单点电压

    该点到参考点(如大地)间的电压。

    最底层的电压概念,如上句的“电压”,指:某种神秘的力把单位正电荷从A点移动到B点所做的功。

  • 双点电压

    两个单点之间的电压,如一个(电阻)元件的两端的电压差

    一个二端元件(如电阻)的两端+-之间的差别只在于+端的单点电压>端的单点电压`+`端的单点电压>`-`端的单点电压

    通俗理解,+是高电压,-是低电压,不过都是相对而言

Example

+a点 -> +-电压(5V) -> +-电压(3V) -> -a点

  • 我问你,从+a点-a点,电压从+-降了多少? 答案明了,8V

  • 假设a为电压源,有+-两端,你就应该得出这个电压源提供了8V电压这个结论

+a点 -> +-电压(5V) -> -+电压(3V) -> -a点

  • Ua=5+(3)=2VU_a = 5 + (-3) = 2V

其实这就是串联电压的基本规律

从+方向数电压;方向相同(+-),电压相加; 方向相反(-+),电压相减;最终等于这段电压之和

那段电压之和可以当被当成ab端口的电压,即 UabU_{ab}

不知为何说是 Kirchhoff's voltage law

升华

Procedure of adding element voltages around a loop:

Step 1: Pick a starting node.

Step 2: Pick a direction to travel around the loop (clockwise or counterclockwise).

Step 3: Walk around the loop.

Include element voltages in a growing sum according to these rules:

  1. When you encounter a new element, look at the voltage sign as you enter the element.

  2. If the sign is +plus, then there will be a voltage drop going through the element. Subtract the element voltage.

  3. If the sign is -minus, then there will be a voltage rise going through the element. Add the element voltage.

Step 4: Continue around the loop until you reach the starting point, including element voltages all the way around.

State Kirchhoff's Voltage Law in another way: The sum of voltage rises equals the sum of voltage drops around a loop.

俗称电压升降平衡。

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