Kirchhoff’s Circuit Law 克希荷夫(基爾霍夫)定律:複雜電路

在電路中,流經各電阻的電流應為多小安培?

求答案需要使用:

  1. OHM’s Law
  2. Kirchhoff’s Circuit Law 第一定律:Kirchhoff’s Current Law
  3. Kirchhoff’s Circuit Law 第二定律:Kirchhoff’s Voltage Law

先把電路中各個電阻的電流用代號定義

利用 Kirchhoff’s Voltage Law 和 OHM’s Law 制定三條電流流經電阻的公式

電池電壓 – 5Ω電阻電壓 – 2Ω電阻電壓 = 0V
公式1:9 – i₁x 5 -(i₁ + i₃) x 2 = 0

公式2:9 – i₂ x 1 – (i₂ – i₃) x 3 = 0

公式3:9 – i₂ x 1 – i₃ x 2 – (i₁ + i₃) x 2 = 0

獲得3條公式後,然後化解簡化:

公式1:9 – i₁ x 5 -(i₁ + i₃) x 2 = 0
公式2:9 – i₂ x 1 – (i₂ – i₃) x 3 = 0
公式3:9 – i₂ x 1 – i₃ x 2 – (i₁ + i₃) x 2 = 0

化解公式1:9 – 7i₁ – 2i₃ = 0
化解公式2:9 – 4i₂ + 3i₃ = 0
化解公式3:9 – 2i₁ – i₂ -4i₃ = 0

把 i₃ 消除

公式1: (9 – 7i₁) = 2i₃
公式2: (4i₂ – 9) = 3i₃
公式3:(9 – 2i₁ – i₂) = 4i₃

(公式1 x 2) – (公式3) = 0
2(9 – 7i₁) – (9 – 2i₁ – i₂) = 0
18 – 14i₁ – 9 + 2i₁ + i₂ = 0
9 – 12i₁ + i₂ = 0
公式4: 12i₁ – 9 = i₂

(公式1 x 3) – (公式2 x 2) = 0
3(9 – 7i₁) – 2(4i₂ – 9) = 0
27 – 21i₁ – 8i₂ + 18 = 0
45 – 21i₁ – 8i₂ = 0
公式5: 45 – 21i₁ = 8i₂

(公式4 x 8) – (公式5) = 0
8(12i₁ – 9) – (45 – 21i₁) = 0
96i₁ – 72 – 45 + 21i₁ = 0
117i₁ – 117 = 0
117i₁ = 117
結果:i₁ = 1A

因此

i₁ = 1A, i₂ = 3A, i₃ = 1A