電路的基本定律是什麼（電路的基本定律）

2023-10-15 00:33:39 2

1、歐姆定律

通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比，和導體的電阻成反比，公式I=U/R。歐姆定律用來解決電路中的具體問題，歐姆定律成立時，以導體兩端電壓為橫坐標，導體中的電流為縱坐標，所作出的曲線叫做伏安特性曲線。它是一條通過坐標原點的直線，它的斜率為電阻的倒數。具有這種特性的電器元件叫線性元件，其電阻叫線性電阻或歐姆電阻。歐姆定律不成立時，伏安特性曲線不是過原點的直線，而是不同形狀的曲線。把具有這種性質的電器元件，叫作非線性元件。

2、焦耳定律

將傳導電流的電能轉化為熱能的定律。產生的熱量等於電流的平方乘以電阻與時間的乘積。公式Q=I^2*Rt。從焦耳定律公式可知，電流通過導體產生的熱量跟電流強度的平方成正比、跟導體的電阻成正比、跟通電時間成正比。若電流做的功全部用來產生熱量，即W=UIt。根據歐姆定律，有W=I²Rt。需要說明的是W=(U^2/R)t是從歐姆定律推導出來的，只能在電流所做功將電能全部轉化為熱能的條件下才成立(純電阻電路）。例如對電爐、電烙鐵這類用電器，這兩公式和焦耳定律才是等效的。

3、能量守恆定律

能量既不會憑空產生，也不會憑空消失。只能從一種物體轉移到另一種物體。而能量的總量保持不變。

能量守恆定律公式

[描述]E為能量,增加的能量和減少的能量相當,整體保持守恆

基爾霍夫第一定律（KCL）

定義

基爾霍夫第一定律又稱基爾霍夫電流定律，簡記為KCL，是電流的連續性在集總參數電路上的體現，其物理背景是電荷守恆公理。基爾霍夫電流定律是確定電路中任意節點處各支路電流之間關係的定律，因此又稱為節點電流定律。基爾霍夫電流定律表明：

所有進入某節點的電流的總和等於所有離開這節點的電流的總和。

或者描述為：

假設進入某節點的電流為正值，離開這節點的電流為負值，則所有涉及這節點的電流的代數和等於零。

以方程表達，對於電路的任意節點滿足：

其中，ik是第k個進入或離開這節點的電流，是流過與這節點相連接的第k個支路的電流，可以是實數或複數。

基爾霍夫第二定律（KVL）

定義

基爾霍夫第二定律又稱基爾霍夫電壓定律，簡記為KVL，是電場為位場時電位的單值性在集總參數電路上的體現，其物理背景是能量守恆。基爾霍夫電壓定律是確定電路中任意迴路內各電壓之間關係的定律，因此又稱為迴路電壓定律。

基爾霍夫電壓定律表明：

或者描述為：

以方程表達，對於電路的任意閉合迴路，

其中，m 是這閉合迴路的元件數目， vk是元件兩端的電壓，可以是實數或複數。

基爾霍夫電壓定律不僅應用於閉合迴路，也可以把它推廣應用於迴路的部分電路。

4、安培定則

右手螺旋定則，也叫安培定則，是表示電流和電流所激發磁場的磁感線方向之間關係的定則。

通電直導線中的安培定則：用右手握住通電直導線，讓大拇指指向電流 I 的方向，那麼四指的指向（握向）就是磁感線 B 的環繞方向。

通電螺線管中的安培定則：用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流 I 方向一致，那麼大拇指所指的那一端是通電螺線管的N（北）極，也是磁力線B 的方向。

5、楞次定律

楞次定律指感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。

楞次定律還可表述為：感應電流的效果總是反抗引起感應電流的原因。楞次定律（Lenz's law）是一條電磁學的定律，可以用來判斷由電磁感應而產生的電動勢的方向。它是由俄國物理學家海因裡希·楞次（Heinrich Friedrich Lenz）在1834年發現的。

正如勒夏特列原理是化學領域的慣性定理，楞次定律正是電磁領域的慣性定理。勒夏特列原理、牛頓第一定律、楞次定律在本質上一樣的，同屬慣性定律，同樣社會領域也存在慣性定理。

擴展資料：

楞次定律中感應電流產生條件：

只要穿過閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路中就會產生感應電流。因此，「閉合電路的一部分導體在磁感線中做切割磁感線運動，所產生的電流叫感應電流」是片面的，導體不切割磁感線，也能產生感應電流。

楞次定律中感應電流方向的判斷：

判斷方法：使用右手定則，即：伸開右手，使拇指與其餘四個手指垂直，並且都與手掌在同一平面內；讓磁感線從手心進入，並使拇指指嚮導線運動方向，這時四指所指的方向就是感應電流的方向。

影響感應電流的方向的是線圈轉動方向和磁場方向。電磁學中，右手定則判斷的主要是與力無關的方向。

還可以根據楞次定律，感應電流產生的磁場方向阻礙原磁場的變化，再利用右手螺旋定則判斷電流在線圈中的方向。