基爾霍夫公式英文解釋翻譯、基爾霍夫公式的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 Kirchhoff formula
分詞翻譯:
基爾霍夫的英語翻譯:
【計】 kirchhoff
公式的英語翻譯:
formula
【計】 formula; transition formula entry
【化】 equation
【醫】 F.; formula
專業解析
基爾霍夫公式(Kirchhoff's Formulas)在物理學和工程學中有多重重要應用,主要涉及電路定律和熱輻射定律。以下是基于漢英詞典角度的詳細解釋:
一、基爾霍夫電路定律(Kirchhoff's Circuit Laws)
1.基爾霍夫電流定律(KCL)
定義:電路中任一節點處,流入電流的代數和等于零。
數學表達:
$$sum_{k=1}^{n} I_k = 0$$
物理意義:電荷守恒在電路中的體現,确保節點無電荷積累。
應用場景:電路分析、集成電路設計、電力系統穩定性計算。
2.基爾霍夫電壓定律(KVL)
定義:閉合回路中,電壓降的代數和等于零。
數學表達:
$$sum_{k=1}^{m} V_k = 0$$
物理意義:能量守恒的電路表述,反映電勢沿回路無淨變化。
應用場景:直流/交流電路分析、電磁兼容設計。
二、基爾霍夫熱輻射定律(Kirchhoff's Law of Thermal Radiation)
定義:熱平衡狀态下,物體對某波長的發射率((varepsilon_lambda))等于其吸收率((alpha_lambda)):
$$varepsilon_lambda = alpha_lambda$$
物理意義:理想黑體輻射的推廣,揭示材料輻射特性與吸收特性的等價性。
應用場景:
- 紅外測溫技術(如工業設備熱成像)
- 太陽能吸收器設計
- 大氣輻射傳輸模型(氣象學、氣候研究)
三、權威參考來源
-
電路定律:
- 《電磁學基礎》(趙凱華著),高等教育出版社,§5.3 電路定律。
- 美國國家标準與技術研究院(NIST)電路理論指南 來源。
-
熱輻射定律:
- 《熱物理學導論》(Zemansky著),人民教育出版社,第14章熱輻射。
- 歐洲空間局(ESA)熱控設計手冊 來源。
四、工程應用實例
- 電路設計:KCL/KVL用于芯片級功耗優化(如Intel處理器電源管理)。
- 航天工程:熱輻射定律指導衛星熱控系統,防止設備過熱(參考NASA技術報告)。
通過上述分領域解釋,基爾霍夫公式的核心價值在于統一了守恒定律在電路與熱力學中的表述,成為現代工程技術的基石。
網絡擴展解釋
基爾霍夫公式通常指電路分析中的基爾霍夫定律,包含兩個核心定律:電流定律(KCL)和電壓定律(KVL)。它們是電路分析的基礎,適用于任何集總參數電路。
1.基爾霍夫電流定律(KCL)
- 定義:在電路中任一節點,流入節點的電流之和等于流出節點的電流之和。
- 公式:
$$sum I{text{流入}} = sum I{text{流出}}$$
或簡化為:
$$sum I = 0 quad text{(以流入為負,流出為正)}$$
- 物理意義:電荷守恒定律在電路中的體現,節點處電荷不會堆積或消失。
- 應用:分析複雜電路中的支路電流,例如計算并聯電阻的分流。
2.基爾霍夫電壓定律(KVL)
- 定義:沿閉合回路一周,所有電壓降的代數和為零。
- 公式:
$$sum V = 0$$
- 物理意義:能量守恒定律的體現,電場力做功與路徑無關。
- 應用:計算串聯電路中的分壓,或分析含電源、電阻的回路電壓關系。
3.實際應用示例
- KCL示例:三支路交彙的節點,若兩支路流入電流為2A和3A,第三支路流出的電流必為5A。
- KVL示例:簡單串聯電路中,電源電壓等于各電阻電壓降之和,即:
$$V_{text{電源}} = IR_1 + IR_2 + IR_3$$
4.擴展說明
- 適用範圍:適用于直流(DC)和交流(AC)電路,但需注意交流下的相位關系。
- 局限性:僅適用于集總參數電路(忽略電磁輻射效應),不適用于分布參數電路(如高頻傳輸線)。
若需進一步了解熱力學中的基爾霍夫輻射定律或其他衍生公式,可提供更具體的領域信息。
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