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無(wú)論是我們電工的施工中還是在電機(jī)工程學(xué)中,分析與計(jì)算電路的基本定律除了大家在初中時(shí)就耳熟能詳?shù)臍W姆定律外,還有就是由德國(guó)物理學(xué)家:古斯塔夫·基爾霍夫提出的被后人稱(chēng)作的基爾霍夫定律,其包括基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律,它們是分析和計(jì)算復(fù)雜電路的基本依據(jù)。
那么什么是基爾霍夫電流定律?
基爾霍夫電流定律
基爾霍夫電流定律又被稱(chēng)為基爾霍夫第一定律(簡(jiǎn)稱(chēng)KCL)。它是應(yīng)用于電路中的節(jié)點(diǎn),所謂節(jié)點(diǎn)指的是電路中三個(gè)或兩個(gè)以上的支路相連接的點(diǎn)。
基爾霍夫電流定律指出:對(duì)于電路中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)而言,在任何一個(gè)時(shí)間,流進(jìn)節(jié)點(diǎn)的電流等于流出節(jié)點(diǎn)的電流;也就是:節(jié)點(diǎn)電流之代數(shù)和恒等于0(恒的意思是指永遠(yuǎn))。用數(shù)學(xué)公式表示為:
基爾霍夫電流定律
上式表面:在電流的匯合點(diǎn)處,電流的代數(shù)和等于零,之所以等于零,是因?yàn)榱?xí)慣上規(guī)定:流進(jìn)節(jié)點(diǎn)的電流為正,流出節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)。
另外,基爾霍夫電流定律也被稱(chēng)為“節(jié)點(diǎn)電流定律",因?yàn)樗ǔ?yīng)用于節(jié)點(diǎn)處。它可以推廣到包圍這幾個(gè)節(jié)點(diǎn)的閉合面也是適用的。下面筆者畫(huà)一個(gè)圖為大家簡(jiǎn)要講解一下:
上圖中的“節(jié)點(diǎn)"的三條線(xiàn)路應(yīng)用基爾霍夫電流定律來(lái)說(shuō)明,A線(xiàn)路+B線(xiàn)路+C線(xiàn)路的電流恒等于0(永遠(yuǎn)等于0),圖中+到﹣為電流流過(guò)的方向,也是電動(dòng)勢(shì)(電源)的正負(fù)極
簡(jiǎn)單說(shuō),如果反饋量的引入會(huì)使輸出變化范圍增大,是正反饋;如果反饋量的引入會(huì)使輸出變化范圍減小,是負(fù)反饋。
1. 反饋到前管基極的反饋信號(hào)與基極輸入信號(hào)是相加,反饋到發(fā)射極則與基極輸入信號(hào)相減。
2. 信號(hào)從基極到集電極(共射放大器)就反相一次,從基極到發(fā)射極(共集放大器)則同相。
因此,兩級(jí)放大器若都是共射接法,則信號(hào)經(jīng)過(guò)兩次反相后,輸出與輸入同相,故反饋到基極相加,屬于正反饋;反饋到發(fā)射極屬于負(fù)反饋。
兩級(jí)放大器若是一共射接法,另一共集接法,則輸出與輸入反相,故反饋到基極相減,屬于負(fù)反饋;反饋到發(fā)射極屬于正反饋。
利用“瞬時(shí)電壓極性法"進(jìn)行正、負(fù)反饋的判斷。其具體步驟為:在放大電路的輸入端,假設(shè)一個(gè)輸入信號(hào)對(duì)地的瞬時(shí)極性為正(或負(fù)),可用“+"(或“-")表示。然后按信號(hào)傳輸方向依次判斷相關(guān)點(diǎn)的瞬時(shí)極性,直至判斷出反饋信號(hào)到達(dá)輸入回路的瞬時(shí)極性。如果反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性使凈輸入增加,則為正反饋;反之為負(fù)反饋。
瞬時(shí)極性:
方法是:信號(hào)經(jīng)過(guò)無(wú)源器件如電阻、電容時(shí)極性不改變;經(jīng)過(guò)三極管時(shí),從基極進(jìn)去集電極出來(lái)時(shí)要改變極性;經(jīng)過(guò)集成運(yùn)算放大器時(shí),從反相輸入端進(jìn)去輸出端出來(lái)要改變極性。
瞬時(shí)極性確定正、負(fù)反饋:
反饋信號(hào)和輸入信號(hào)加于輸入回路同一“點(diǎn)"時(shí),瞬時(shí)極性相同的為正反饋,瞬時(shí)極性相反的是負(fù)反饋。
反饋信號(hào)和輸入信號(hào)加于輸入回路不同的兩“點(diǎn)"時(shí),瞬時(shí)極性相同的為負(fù)反饋,瞬時(shí)極性相反的是正反饋。
對(duì)三極管來(lái)說(shuō)這兩“點(diǎn)"是基極和發(fā)射極,對(duì)運(yùn)算放大器來(lái)說(shuō)這兩“點(diǎn)"是同相輸入端和反相輸入端。
以下是電感三點(diǎn)式和電容三點(diǎn)式反饋電路。
直流電橋是一種利用比較法進(jìn)行測(cè)量的電學(xué)測(cè)量?jī)x器。比較法的中心思想是將待測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較以確定其數(shù)值,具有測(cè)試靈敏度高和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
一、直流單臂電橋的工作原理
單臂電橋又稱(chēng)惠斯頓電橋,當(dāng)需要**地測(cè)量中值電阻時(shí),往往采用單臂電橋進(jìn)行測(cè)量。其原理如圖1所示。圖中Rx為被測(cè)電阻,G 為檢流計(jì), Rl 、R2 、R3為可調(diào)電阻。當(dāng)滿(mǎn)足關(guān)系式R1 R3 = R2 Rx 時(shí) , 電路達(dá)到平衡。此時(shí)檢流計(jì)中通過(guò)的電流為零(指針不動(dòng))。我們將R1/R2稱(chēng)為比例臂R3稱(chēng)為比較臂。圖2 為QJ23 型直流單臂電橋的面板圖。在測(cè)量時(shí)可根據(jù)對(duì)被測(cè)電阻的粗略估計(jì),選取適當(dāng)?shù)谋容^臂的數(shù)值乘上比例臂的倍數(shù)。
二 、直流單臂電橋的使用方法
l )使用前,先把檢流計(jì)的鎖扣打開(kāi),并調(diào)節(jié)調(diào)零器把指針調(diào)到零位。
2 )估計(jì)被測(cè)電阻近似值,然后參照說(shuō)明書(shū)上
的表格選擇適當(dāng)?shù)谋壤郏ū堵剩?,使比例臂可調(diào)電阻的各檔能夠充分利用,以提高其精度。