直流電路分析:歐姆與克希荷夫定律

克希荷夫電壓定律

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克希荷夫電壓定律(KVL)談的是迴路,而不是接點。在電路裡挑任何一個封閉迴路,沿著它一路繞回起點。你經過的電壓升(跨在電源上)與電壓降(跨在電阻和其他元件上)必須剛好抵消,加總為零。日常的畫面是一趟回到原點的健行:不論一路上爬升或下降多少,你淨高度變化剛好是零,因為你回到了同一個地點。

正式地說:任何封閉迴路上所有電壓變化的代數和為零,這等同於說「升等於降」。訣竅在於記好正負號:電源可能把你抬高 9 V,而電阻把你降回去。例如在一個單一迴路裡,9 V 電池供電給串聯的 600 歐姆與 300 歐姆電阻,6 V 與 3 V 的壓降加起來是 9 V,剛好平衡那個升。如果你量到一個壓降是 7 V,KVL 就告訴你另一個一定是 2 V。

KVL 是電路分析的第二根支柱、也是網目分析的基礎,並且說明了為什麼分壓器的各壓降總是加回輸入。它本質上是能量守恆:電壓是每單位電荷的能量,一個電荷繞迴路一圈回到起點,不可能淨得到或淨失去能量。唯一常見的陷阱是正負號錯誤,所以一定要先定好繞迴路的方向並前後一致地遵守它。

一個迴路有 12 V 電源、一個壓降 8 V 的電阻和一顆 LED。KVL 說 LED 必須降掉剩下的 12 - 8 = 4 V,因為迴路上的升與降必須加總為零。

繞任何封閉迴路一圈,電壓的升與降一定互相抵消。

KVL 是迴路上的能量守恆。幾乎所有錯誤都是正負號錯誤,所以選定一個繞行方向並一致地套用它。

又称
KVLvoltage law克希荷夫電壓定律(KVL)