电路的欧姆定律和基尔霍夫定律

电路的基本定律有欧姆定律和基尔霍夫定律。

一、欧姆定律

欧姆定律是描述在纯电阻电路两端施加电压，流过该电路电流与该电路电阻之间关系的基本定律。欧姆定律是分析和计算电路的基本定律。一个完整的电路包括电源与负载，如下图所示。

该电路A、 B两点左边包括一个电源及内阻r0，称为含源电路。右边部分不包含电源，称为无源电路。实验证明，对于右边的无源电路，存在如下规律:

I=UAB/R

而对于左边的含源电路，存在如下规律:

I=(E-UAB)/r0，则可得: UAB=IR=E-Ir0，整理得I=E/(R+r0)

这就是全电路欧姆定律。 用文字描述即是:在整个闭合回路中，电流的大小与电源的电动势成正比，与电路中的电阻(包括电源内电阻及外电阻)成反比。

二、基尔霍夫定律

电路的基本定律除欧姆定律外，还有基尔霍夫定律，它包括基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律，它们是分析和计算复杂电路不可缺少的基本定律。

1、基尔霍夫第一定律(KCL定律)

基尔霍夫第一定律又称节点电流定律。 其内容是：流入节点的电流之和恒等于流出节点的电流之和。 节点是三条及三条以上分支电路的交汇点，见下图中的A点。

按基尔霍夫第一定律，对节点A可以得到：

I1+I2=I3+I4+I5

实际上，节点可以是电路的实际交汇点，也可以是假想点，如上图中的半导体三极管，可以把圆圈内看作是节点，由基尔霍夫第一定律，可以得到：

Ib+Ic=Ie

2、基尔霍夫第二定律(KVL定律)

基尔霍夫第二定律又称回路电压定律。 其内容是:在任一闭合回路中，沿一定方向绕行一周，电动势的代数和恒等于电阻上电压降的代数和，即∑E=∑IR

注意：在列回路电压方程时必须考虑电压(电动势)的正负。 确定正、负号的方法与列回路方程的步骤如下(参见下图)：

1)首先在回路中假定各支路电流的方向。

2)假定回路绕行方向(顺时针或逆时针，上图中是顺时针方向)。

3)凡流过电阻的电流参考方向与绕行方向一致，则电阻上的压降为正，反之取负。

4)凡电动势方向与绕行方向一致，该电动势取正，反之取负。

由上述方法及步骤，可列出上图中电路的回路方程为：

E1-E2=I1R1-I2R2-I3R3+I4R4

上式可写成：

I1R1-I2R2-I3R3+I4R4-E1+E2=0

故基尔霍夫第二定律又可叙述为：任一回路中各元件上的电压降之代数和恒为零。