1.4 基爾霍夫定律

在分析電路時，常常需要計算電路中每一個元件上流過的電流和其兩端的電壓，并根據電壓和電流計算其功率。所以分析電路，最根本的是求解電流和電壓。

根據歐姆定律，只能建立單個電阻上電流和電壓的關系。對于簡單的直流電路（電路中的電源均為直流電壓源或直流電流源），通過歐姆定律就可以求解電壓或電流了，但對于有多個電源以及很多負載的復雜電路，則需要運用基爾霍夫定律來求解。

基爾霍夫定律描述的是電路中各個電流之間滿足什么約束關系，和電路中各個電壓之間滿足什么約束關系。描述電流約束關系的是基爾霍夫電流定律，描述電壓約束關系的是基爾霍夫電壓定律，兩者合起來統稱為基爾霍夫定律。

基爾霍夫定律既適用于直流電路，也適用于交流電路，既適用于線性電路，也適用于非線性電路，具有廣泛的適用性，是分析電路的基本工具。

在描述基爾霍夫定律之前，先要搞清楚下面幾個電路名詞，把握其概念和內涵，下面以圖1.13為例來介紹。

1）支路：指電路中具有兩個端點，且通過同一電流的無分支線路。如在圖1.13中，就有3條支路，分別是BAFE、BE及BCDE。

2）節點：指電路中3條或3條以上支路的連接點。如在圖1.13中，節點有兩個，分別是B和E。

3）回路：指電路中由支路構成的閉合路徑。如圖1.13所示，回路共有3個，分別是ABEFA、BCDEB及ABCDEFA。

4）網孔：指電路中不含有支路或支路某一部分的回路。可以說，網孔是最小的回路。在圖1.13中，網孔只有兩個，分別是ABEFA和BCDEB。

5）網絡：指電路中包含1條支路或多條支路或全部支路的電路。網絡沒有一個準確的概念，通常指的是電路中的部分電路。常見的網絡有無源網絡、有源網絡及二端網絡等。

【例題1.1】試判斷圖1.14所示電路，有幾條支路，幾個節點，幾個網孔。

解答：圖1.14所示電路中，支路有4條，節點有2個，網孔有3個。這里，很容易將支路誤判為6條，節點誤判為4個。從電路圖來看，點B和點C都是3條支路的連接點，但是B和C之間有一條導線直接連接，中間沒有任何元器件，考慮到導線具有壓縮或延展性，B和C其實是一個節點；同樣地，G點和F點也是同一個節點。也即，導線直接連接的所有節點都是一個節點。從簡潔性的角度，可以判斷該電路的節點數為2個，而不是4個。然后，節點和節點之間的連接電路皆為支路，B與C之間的連接和F與G之間的連接，可以視為節點內部的連接。