集總電路相關(guān)定律

基爾霍夫電流定律與電壓定律

所有進(jìn)入節(jié)點(diǎn)的電流的總和等于所有離開(kāi)這節(jié)點(diǎn)的電流的總和。

基爾霍夫電流定律指出，所有進(jìn)入某節(jié)點(diǎn)的電流的總和等于所有離開(kāi)這節(jié)點(diǎn)的電流的總和。或者，更詳細(xì)描述，假設(shè)進(jìn)入某節(jié)點(diǎn)的電流為正值，離開(kāi)這節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)值，則所有涉及這節(jié)點(diǎn)的電流的代數(shù)和等于零。以方程式表達(dá)，對(duì)于電路的任意節(jié)點(diǎn)。

基爾霍夫電壓定律指出 沿著閉合回路所有元件兩端的電勢(shì)差（電壓）的代數(shù)和等于零?；蛘?，換句話說(shuō)，沿著閉合回路的所有電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和等于所有電壓降的代數(shù)和。 以方程式表達(dá)，對(duì)于電路的任意閉合回路，

集總元件是指元件大小遠(yuǎn)小于電路工作頻率相對(duì)之波長(zhǎng)時(shí)，對(duì)所有元件之統(tǒng)稱。對(duì)于信號(hào)而言，不論任何時(shí)刻，元件特性始終保持固定，與頻率無(wú)關(guān)。相反地，若元件大小與電路工作頻率相對(duì)之波長(zhǎng)差不多或更大的時(shí)候，則當(dāng)信號(hào)通過(guò)元件之時(shí)，元件本身各點(diǎn)之特性將因信號(hào)之變化而有所不同，則此時(shí)不能將元件整體視為一特性固定之單一體，而應(yīng)稱為分布元件（Distributed element），例如微波電路就是其中一個(gè)例子。在此種電路中傳統(tǒng)之導(dǎo)線很可能會(huì)成為具有電感及電容串并聯(lián)特性之復(fù)雜組合 。

當(dāng)實(shí)際元件的尺寸遠(yuǎn)小于工作波長(zhǎng)才會(huì)被視為集總參數(shù)元件，若工作頻率高于一定程度時(shí)候，就不可以忽略了元件產(chǎn)生的分布參數(shù)效應(yīng)。對(duì)于集總元件而言，信號(hào)波長(zhǎng)對(duì)于元件大小來(lái)說(shuō)是相當(dāng)長(zhǎng)的，所以當(dāng)信號(hào)通過(guò)元件時(shí)，信號(hào)在元件內(nèi)部每點(diǎn)之變化相當(dāng)小，可視為相同，所以元件的特性是一體成，因此集總元件之電流與電壓關(guān)系可以明確定義?？梢悦鞔_定義電流及電壓關(guān)系特性之元件相當(dāng)多，大致上可分為雙端元件(two terminal)與多端元件。雙端有電阻、二極管(Diode)、電容、電感等，而多端元件有變壓器（Transformer） 、晶體管（Transistor） 。

集總電路（Lumped circuit）是由許多由電源、電阻、電容、電感等集總元件（ Lumped element） 所組成之電路。在電路理想化的電路模型分析，各點(diǎn)之間的信號(hào)是瞬間傳遞的，電路元件的所有電流過(guò)程都集中于在元件內(nèi)部空間的各個(gè)點(diǎn)上，此為集總電路之特性。每個(gè)集總元件基本現(xiàn)象時(shí)可用數(shù)學(xué)方式表示，并建立多種實(shí)際元件的理想模型。而電阻、電容、電感、電壓源和電流源都只是儲(chǔ)存或消耗電能磁場(chǎng)的元件，因此都視為集總元件，而且因?yàn)橹挥袃蓚€(gè)端口，所以也稱之為二端元件（或者單口元件），除此之外，集總電路還需要理想變壓器、耦合電感、受控源等四端元件（雙口元件）。

這類電路所涉及電路元件的電磁過(guò)程都集中在元件內(nèi)部進(jìn)行。用集總電路近似實(shí)際電路是有條件的，這個(gè)條件是實(shí)際電路的尺寸要遠(yuǎn)小于電路工作時(shí)的電磁波長(zhǎng)。

對(duì)于集總參數(shù)電路，由基爾霍夫定律唯一地確定了結(jié)構(gòu)約束（又稱拓?fù)浼s束，即元件間的聯(lián)接關(guān)系決定電壓和電流必須遵循的一類關(guān)系）。

集總參數(shù)元件是指有關(guān)電、磁場(chǎng)物理現(xiàn)象都由元件來(lái)“集總”表征。在元件外部不存在任何電場(chǎng)與磁場(chǎng)。如果元件外部有電場(chǎng)，進(jìn)、出端子的電流就有可能不同；如果元件外部有磁場(chǎng)，兩個(gè)端子之間的電壓就可能不是單值的。集總（參數(shù)）元件假定：在任何時(shí)刻，流入二端元件的一個(gè)端子的電流一定等于從另一端流出的電流，且兩個(gè)端子之間的電壓為單值量。由集總元件構(gòu)成的電路稱為集總電路，或稱具有集總參數(shù)的電路。

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